ES2938526T3 - Compuestos de fosfonito como estabilizadores de proceso - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición que comprende uno o más (co)polímeros y uno o más compuestos de fosfonito que contienen fracciones de cardanol. Además, la presente invención también se refiere al uso de compuestos de fosfonito como estabilizadores de procesos, en particular se refiere al uso de dichos compuestos para estabilizar y/o reducir el índice de amarillamiento de una composición de (co)polímero expuesta a calor y/o resistencia mecánica. estrés. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Compuestos de fosfonito como estabilizadores de proceso

La presente invención se refiere a una composición que comprende uno o más (co)polímeros y uno o más compuestos de fosfonito que contienen restos de cardanol. Además, la presente invención también se refiere al uso de compuestos de fosfonito como estabilizadores de proceso, en particular se refiere al uso de dichos compuestos para estabilizar y/o reducir el Índice de Amarilleo de una composición (co)polimérica expuesta a calentamiento y/o tensión mecánica. En otras palabras, la invención se refiere a composiciones líquidas novedosas de fosfonito, métodos para preparar dichas composiciones y composiciones (co)poliméricas estabilizadas que comprenden estas composiciones de fosfonito.

El procesado de (co)polímeros, en particular (co)polímeros termoplásticos, normalmente implica la exposición de la masa de moldeo (co)polimérica a calentamiento y tensión mecánica. A menudo esto tiene como resultado un amarilleo y desestabilización no deseados y una desestabilización de la masa de moldeo (co)polimérica. La desestabilización puede conducir a la desintegración de las cadenas (co)poliméricas y/o una reticulación no deseada de las hebras (co)poliméricas.

Por consiguiente, resulta deseable reducir estos efectos secundarios. Actualmente se utilizan diversas clases de estabilizadores de proceso. Entre otros, se utilizan compuestos de fósforo tales como fosfitos, fosfonatos y fosfonitos como estabilizadores de proceso. Estos estabilizadores reducen el daño al (co)polímero a través de la exposición a calentamiento o tensión mecánica durante el procesado. Estos pueden ser líquidos o sólidos.

Los estabilizadores de fosfito orgánico sólido se utilizan ampliamente como antioxidantes secundarios en composiciones (co)poliméricas. Un antioxidante comercialmente disponible es tris(2,4-di-t-butilfenil)fosfito, comúnmente conocido como Alkanox™ 240, Irgafos™ 168 o Doverphos™ S-480. Este fosfito es un sólido cristalino blanco que se funde entre 180-185 °C y tiene una baja volatilidad que permite su uso a las altas temperaturas comúnmente requeridas para procesar (co)polímeros termoplásticos. Se ha demostrado que este fosfito reduce, de manera eficaz, la degradación oxidativa inducida por peróxido de muchos (co)polímeros que incluyen poliolefinas, policarbonatos, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y poliésteres. Sin embargo, estos compuestos todavía enfrentan problemas de procesado y compatibilidad en determinados (co)polímeros tales como polietilenos, en los que los estabilizadores de proceso líquidos a menudo resultan más deseables.

Los derivados líquidos de fosfito tales como tris(nonilfenil)fosfito (TNPP) se han utilizado durante años para estabilizar los (co)polímeros de tipo polietileno frente a la oxidación y la degradación de color. TNPP ha sido un fosfito convencional que se ha utilizado para esta aplicación. Como sus equivalentes en forma sólida, los fosfitos de este tipo funcionan como estabilizadores para (co)polímeros y especialmente cauchos sintéticos al reaccionar con hidroperóxidos formando un fosfato y un alcohol correspondiente. La reducción de los peróxidos retarda la reticulación y degradación de color.

Desafortunadamente, los trifosfitos orgánicos líquidos también se hidrolizan de manera bastante fácil al reaccionar con humedad para formar un hidrogenofosfito de dialquilo o diarilo. Al tiempo que se degrada, esta sustancia libera moléculas que migran rápidamente a la superficie del (co)polímero y, desde allí, al medio ambiente. Para TNPP, el principal producto de degradación es nonilfenol.

Nonilfenol (en el presente contexto principalmente: n-nonilfenol, en particular 4-n-nonilfenol) persiste en medios acuáticos y es moderadamente bioacumulativo. No es fácilmente biodegradable y puede tardar meses o más en degradarse en aguas superficiales, suelos y sedimentos. La degradación no biológica es despreciable. La bioacumulación es significativa en organismos acuáticos y aves, y se ha encontrado nonilfenol en órganos internos de determinados animales en concentraciones de 10 a 1.000 veces mayores que en el medio ambiente circundante. Se considera que nonilfenol provoca trastornos endocrinos en peces al interactuar con los receptores de estrógeno y andrógeno. Nonilfenol provoca la feminización de los organismos acuáticos, disminuye la fertilidad masculina y disminuye la supervivencia de los peces jóvenes. La producción y uso de nonilfenol y etoxilatos de nonifenol están prohibidos en la Unión Europea debido a sus efectos sobre la salud y el medio ambiente. Las autoridades también han incluido NP en el listado de sustancias peligrosas prioritarias para las aguas superficiales en la Directiva Marco de Agua. En 2013, los nonilfenoles se registraron en la lista de candidatos de REACH.

Para limitar su descomposición en nonilfenol, TNPP se ha vuelto más hidrolíticamente estable mediante la adición de aminas tales como tris(isopropanol)amina (TiPA). No obstante, esta es una solución no satisfactoria ya que el aditivo de amina es eficaz únicamente durante un período corto y no se puede usar para algunos fines, tales como por ejemplo, en una composición estabilizadora para poli(cloruro de vinilo) (PVC) que puede entrar en contacto con alimentos.

Otro grupo de compuestos antioxidantes secundarios apropiados, que a veces incluso muestran mejores eficacias que los fosfitos, son los estabilizadores de fosfonitos. Uno de los antioxidantes de fosfonito disponibles comercialmente se conoce como Hostanox™ P-EPQ.

Este producto se sintetiza a partir de una reacción bis Friedel-Craft sobre un grupo bifenilo usando PCI³ como fuente de fósforo. Además de los excelentes rendimientos globales de este producto de fosfonito en polipropileno, su uso en polietileno aún no es óptimo y existe una demanda insatisfecha de estabilizadores de proceso adicionales, preferentemente líquidos.

Desafortunadamente, para los ejemplos más activos de los compuestos de fosfito y fosfonito mencionados anteriormente, se ha encontrado que existen inconvenientes en la aplicación, manipulación, bioacumulación o eficacia global en la fase de utilización.

Por tanto, todavía existe una demanda insatisfecha de identificar estabilizadores de proceso adicionales que superen los inconvenientes anteriores. Preferentemente, estos también deberían ser suficientemente versátiles para poder ser usados en masas de moldeo de polipropileno o polietileno, y mostrar toxicidad bastante baja.

Sorprendentemente, se ha encontrado que los compuestos de fosfonito que contienen restos de cardanol se pueden usar muy bien en una diversidad de masas de moldeo que incluyen poliolefinas tales como masas de moldeo de polipropileno o polietileno. Notablemente, se ha encontrado que bajos contenidos de los mismos en una masa de moldeo, tal como una concentración dentro del intervalo de 300 a 2000 ppm, ya conducen a una mejora significativa de la composición (co)polimérica expuesta a calor y/o tensión mecánica. Además, el Índice de Amarilleo disminuye de forma significativa. Los compuestos de la presente invención son líquidos a temperatura ambiente y se pueden obtener de forma sencilla por vía sintética haciendo reaccionar cardanol y dicloroarilfosfinas naturales entre sí. Se puede obtener cardanol a partir de una fuente renovable como residuo de industria agrícola. Se ha encontrado que la estabilidad de los compuestos de la presente invención frente a la oxidación era mejor que la de los derivados de TNPP. La toxicidad de los productos de degradación es comparativamente baja.

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a una composición que comprende o consiste en:

A) uno o más (co)polímeros como componente A;

B) uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B

en la que, independientemente unos de otros

cada R1 es de manera independientemente un alquilo-C13-17 lineal;

R2 está seleccionado entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo-C^1-18 lineal o ramificado, alcoxi-C^1-12 lineal o ramificado ; y

R3 está seleccionado entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo-C^1-18 lineal o ramificado, alcoxi-C^1-12 lineal o ramificado ; y

C) opcionalmente uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

Se entiende que las definiciones y realizaciones preferidas tal como se exponen en el contexto de utilización del componente B y los métodos de la presente memoria mutatis mutandis aplican a una composición (co)polimérica. Se aprecia que el compuesto de fórmula (I) comprende restos de cardanol. Cardanol es uno de los compuestos raros de alquilfenol de origen natural que recientemente han recabado atención para la síntesis de nuevos plastificantes destinados a la industria de (co)polímeros. Emitido a partir de aceite de anacardo, cardanol se sintetiza a través de un proceso de descarboxilación térmica de ácido anacárdico. Se ha informado de que cardanol como tal, a través de su estructura química fenólica y en particular a través del impedimento estérico producido por la cadena lateral alquílica, es un compuesto adecuado para aplicaciones antioxidantes, especialmente para productos basados en petróleo. Cardanol, como tal, todavía está ligeramente coloreado y contiene hasta tres dobles enlaces en la cadena alquílica. Cardanol como producto al que hace referencia la presente invención es una versión hidrogenada y destilada de cardanol crudo.

Las actividades reportadas para la versión antioxidante primaria (cardanoles alquilados) o la versión secundaria (triscardanolfosfitos) fueron muy bajas, en comparación con los productos comerciales tales como butil hidroxitolueno (BHT) o TNPP. Por tanto, fue un efecto sorprendente que el compuesto de fórmula (I) tenga elevada eficacia en la estabilización de masas de moldeo (co)poliméricas y reducción del índice de amarilleo de las mismas.

Un compuesto de fórmula (I) se puede obtener por cualquier medio. En una realización preferida, el compuesto de fórmula (I) se puede preparar según el siguiente esquema:

El compuesto de cardanol (meso-R1 -fenol; 2-R1 -fenol) se puede disolver en un disolvente tal como, por ejemplo, tolueno. Opcionalmente, se puede añadir piridina (anhidra). A continuación, se puede añadir dicloro-fenil-fosfina o un derivado de la misma. La mezcla de reacción se puede calentar. Opcionalmente, el compuesto de fórmula (I) se puede purificar. En una realización preferida, R2 y R3 están seleccionados de forma independiente entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo-C1-4 lineal o ramificado, alcoxi-C1-4 lineal o ramificado. En una realización preferida, R2 y R3 se definen ambos por igual, es decir, R2 = R3. En una realización preferida, al menos uno de R2 y R3 es hidrógeno. En una realización preferida, R2 y R3 son ambos hidrógeno.

El resto de alquilo-C1-4 puede ser un resto metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo o terc-butilo.

En una realización preferida, cada R1 es de manera independiente un alquilo-Cu^-16 lineal. En una realización preferida, cada R1 se define por igual. En una realización preferida, R2 y R3 son ambos hidrógeno y cada R1 es un alquilo-C¹⁵ lineal.

Se entiende que, en principio, se puede utilizar cualquier contenido de los componentes A y B y, opcionalmente, C. En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende de 300 a 2000 ppm del componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición. En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende de 400 a 1500 ppm, de 450 a 1000 ppm, de 500 a 1000 ppm o de 500 a 800 ppm del componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición. En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende de 500 a 700 ppm del componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende o consiste en:

A) de un 49,8 a un 99,97 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

B) de un 0,03 a un 0,2 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como se define en la presente memoria como componente B; y

C) de un 0 a un 50 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

En una realización preferida, la suma de los componentes A, B y C es un 100 % en peso.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende o consiste en:

A) de un 89,8 a un 99,97 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

B) de un 0,03 a un 0,2 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como se define en la presente memoria como componente B; y

C) de un 0 a un 10 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende o consiste en:

A) de un 94,95 a un 99,9 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

B) de un 0,05 a un 0,1 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como se define en la presente memoria como componente B; y

C) de un 0 a un 5 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende o consiste en:

A) de un 97,95 a un 99,93 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

B) de un 0,05 a un 0,07 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como se define en la presente memoria como componente B; y

C) de un 0 a un 2 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende o consiste en:

A) de un 89,8 a un 99,97 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

B) de un 0,03 a un 0,2 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B, en la que, independientemente uno de otro,

cada R1 es de manera independiente un alquilo-C¹⁵ lineal;

R2 y R3 son ambos iguales y está seleccionados entre el grupo que consiste en hidrógeno y alquilo-C1-4 lineal y ramificado; y

C) de un 0 a un 10 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende o consiste en:

A) de un 94,95 a un 99,9 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

B) de un 0,05 a un 0,1 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B, en la que, independientemente uno de otro,

cada R1 es de manera independiente un alquilo-C15 lineal;

R2 y R3 son ambos iguales y están seleccionados entre el grupo que consiste en hidrógeno y alquilo-C1-4 lineal; y

C) de un 0 a un 5 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.

Se entiende que los (co)polímeros termoplásticos en particular se someten normalmente a calentamiento y/o tensión mecánica. Esto puede suceder cuando la masa (co)polimérica, por ejemplo, se somete a extrusión, moldeo, conformación por soplado o similares.

Por tanto, en una realización preferida, al menos uno de uno o más (co)polímeros como componente A es un (co)polímero termoplástico. En una realización preferida, más de un 50 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A son uno o más (co)polímeros termoplásticos. En una realización preferida, todos los uno o más (co)polímeros como componente A son (co)polímeros termoplásticos.

Por consiguiente, en una realización preferida, la composición de la presente invención es una masa de moldeo termoplástica.

En principio, cualquier (co)polímero, en particular cualquier (co)polímero termoplástico, se puede usar como componente A. En una realización preferida, el componente A (co)polimérico está seleccionado entre el grupo que consiste en poliolefinas, (co)polímeros de estireno, poliuretanos, poliésteres, poliamidas, poliacetales y mezclas de dos o más de ellos.

En una realización preferida, el componente A (co)polimérico comprende o consiste en una o más poliolefinas.

El componente A (co)polimérico estabilizado por uno o más compuestos de fórmula (I) puede ser cualquier (co)polímero conocido en la técnica, tal como, por ejemplo, poli(homopolímeros de olefina), termoplásticos, cauchos, poliésteres, poliuretanos, poli(tereftalatos de alquileno), polisulfonas, poliimidas, poli(éteres fenileno), (co)polímeros estirénicos, policarbonatos, (co)polímeros acrílicos, poliamidas, poliacetales, (co)polímeros que contienen haluro y (co)polímeros biodegradables. También se pueden usar mezclas de diferentes (co)polímeros, tales como mezclas de poli(éter de fenileno)/resina estirénica, poli(cloruro de vinilo)/ABS u otros (co)polímeros modificados por impacto, tales como metaacrilonitrilo y ABS que contiene a-metilestireno, y poliéster/ABS o policarbonato/ABS y poliéster más otro modificador de impacto como componente A.

Dichos (co)polímeros se encuentran disponibles comercialmente o se pueden preparar por medios bien conocidos en la técnica. Sin embargo, los compuestos de fórmula (I) de la presente invención resultan particularmente útiles en (co)polímeros termoplásticos, tales como poliolefinas, policarbonatos, poliésteres, poli(éteres de fenileno) y (co)polímeros estirénicos, debido a las temperaturas extremas a las que los (co)polímeros termoplásticos se procesan y/o utilizan a menudo como componente A.

Los (co)polímeros usados como componente A en combinación con compuestos de fórmula (I) de la presente invención se pueden producir usando una diversidad de procesos de (co)polimerización que incluyen disolución, alta presión, suspensión y fase gaseosa usando diversos catalizadores que incluyen catalizadores Ziegler-Natta, de sitio único, metaloceno o tipo Phillips. Los (co)polímeros no limitantes útiles con las composiciones de acrilato de fosfina incluyen (co)polímeros basados en etileno tales como polietileno lineal de baja densidad, elastómeros, plastómeros, polietileno de alta densidad, (co)polímeros ramificados de cadena larga sustancialmente lineales y polietileno de baja densidad; y (co)polímeros basados en propileno tales como poli((co)polímeros de propileno) que incluyen poli((co)polímeros de propileno) atáctico, isotáctico y sindiotáctico, y copolímeros de propileno tales como copolímeros de propileno aleatorios, de bloque o de impacto.

En una realización preferida, el uno o más (co)polímeros utilizados como componente A (por ejemplo, (co)polímeros basados en poliolefina tales como, por ejemplo, (co)polímeros basados en etileno) tienen una densidad dentro del intervalo de 0,86 g/cc a 0,97 g/cc, dentro del intervalo de 0,88 g/cc a 0,965 g/cc, dentro del intervalo de 0,900 g/cc a 0,96 g/cc, dentro del intervalo de 0,905 g/cc a 0,95 g/ cc, dentro del intervalo de 0,910 g/cc a 0,940 g/cc, mayor que 0,915 g/cc, mayor que 0,920 g/cc, y/o mayor que 0,925 g/cc. En una realización preferida, el uno o más (co)polímeros utilizados como componente A tienen una distribución de peso molecular, un peso molecular promedio expresado en peso respecto a peso molecular promedio expresado en número (Mw/Mn) de más de 1,5 a aproximadamente 15, más de 2 a aproximadamente 10, más de aproximadamente 2,2 a menos de aproximadamente 8, de aproximadamente 2,2 a menos de 5, o de 2,5 a 4. La relación de Mw/Mn se puede medir mediante técnicas de cromatografía de permeabilidad de gel bien conocidas en la técnica. En una realización preferida, el uno o más (co)polímeros usados como componente A tienen un índice de fluidez (MI) o (12) medido por ASTM-D-1238-E dentro del intervalo de 0,01 dg/min a 1000 dg/ min, de aproximadamente 0,01 dg/min a aproximadamente 100 dg/min, de aproximadamente 0,1 dg/min a aproximadamente 50 dg/min, o de aproximadamente 0,1 dg/min a aproximadamente 10 dg/min.

En una realización preferida, el uno o más (co)polímeros usados como componente A son útiles en operaciones de conformación tales como extrusión y coextrusión de películas, láminas y fibras, así como moldeo por soplado, moldeo por inyección y moldeo rotatorio. Las películas incluyen películas sopladas o coladas formadas por coextrusión o laminado útiles como películas retráctiles, películas adhesivas, películas estirables, películas de sellado, películas orientadas, envases para aperitivos, bolsas resistentes, bolsas para comestibles, envases para alimentos horneados y congelados, envases médicos, revestimientos industriales, membranas, etc. en aplicaciones con o sin contacto con alimentos.

En una realización preferida, los compuestos de fórmula (I) resultan apropiados y/o aprobados para uso en (co)polímeros, preferentemente poliolefinas que se usan como componente A en contacto con bebidas, alimentos y otros consumibles para personas.

En una realización preferida, el uno o más (co)polímeros usados como componente A son una o más poliolefinas o mezclas que comprenden una o más poliolefinas. Por tanto, los polímeros de monoolefina y diolefina, por ejemplo polipropileno, poliisobutileno, polibuteno-1, polimetilpenteno-1, poliisopreno o polibutadieno, así como los (co)polímeros de cicloolefinas, por ejemplo ciclopenteno o norborneno, polietileno (que opcionalmente puede estar reticulado), por ejemplo polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) se pueden usar como componente A. Las mezclas de estos (co)polímeros, por ejemplo, mezclas de polipropileno con poli-isobutileno, polipropileno con polietileno (por ejemplo, PP/HDPE, PPILDPE) y mezclas de diferentes tipos de polietileno (por ejemplo, LDPE/HDPE), también se pueden usar como componente A Por tanto, también son útiles como componente A los copolímeros de monoolefina y diolefina entre sí o con otros monómeros vinílicos, tales como, por ejemplo, etileno/propileno, LLDPE y sus mezclas con LDPE, propileno/buteno 1, etileno/hexeno, etileno/etilpenteno, etileno/hepteno, etileno/octeno, propileno/isobutileno, etileno/butano-1, propileno/butadieno, isobutileno, isopreno, etileno/acrilatos de alquilo, etileno/metacrilatos de alquilo, etileno/acetato de vinilo (EVA) o copolímeros de etileno/ácido acrílico (EAA) y sus sales (ionómeros) y terpolímeros de etileno con propileno y un dieno, tales como hexadieno, diciclopentadieno o etiliden-norborneno; así como mezclas de dichos copolímeros y sus mezclas con (co)polímeros mencionados anteriormente, por ejemplo copolímeros de polipropileno/etileno propileno, LDPE/EVA, LDPE/EAA, LLDPE/EVA y LLDPE/EAA.

Los (co)polímeros de olefina se pueden producir, por ejemplo, mediante (co)polimerización de olefinas en presencia de catalizadores Ziegler-Natta. Los (co)polímeros de olefina también se pueden producir utilizando catalizadores de cromo o catalizadores de sitio único, por ejemplo, catalizadores de metaloceno tales como, por ejemplo, complejos de ciclopentadieno de metales tales como Ti y Zr. Como apreciará fácilmente un experto en la técnica, los poli((co)polímeros de etileno) utilizados como componente A en la presente memoria, por ejemplo, LLDPE, pueden contener diversos comonómeros tales como, por ejemplo, co-monómeros de 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno.

El (co)polímero también puede incluir (co)polímeros estirénicos, tales como poliestireno, poli-(p-metilestireno), poli-(ametilestireno), copolímeros de estireno o a-metilestireno con dienos o derivados acrílicos, tales como, por ejemplo, ejemplo, estireno/butadieno (SBR), estireno/acrilonitrilo, estireno/metacrilato de alquilo, estireno/anhídrido maleico, estireno/maleimida, estireno/butadieno/acrilato de etilo, estireno/acrilonitrilo/acrilato de metilo, mezclas de alta resistencia a impacto de copolímeros de estireno y otros (co)polímeros, tales como, por ejemplo, de un poliacrilato, un (co)polímero de dieno o un terpolímero de etileno/propileno/dieno; y copolímeros de bloques de estireno, tales como, por ejemplo, estireno/butadieno/estireno (SBS), estireno/isopreno/estireno (SIS), estireno/etileno/butileno/estireno o estireno/etileno/propileno/estireno.

Los (co)polímeros estirénicos pueden incluir, de manera adicional o alternativa, copolímeros de injerto de estireno o a-metilestireno tales como, por ejemplo, estireno sobre polibutadieno, estireno sobre polibutadienestireno o polibutadieno-acrilonitrilo; estireno y acrilonitrilo (o metacrilonitrilo) o polibutadieno y sus copolímeros; estireno y anhídrido maleico o maleimida sobre polibutadieno; estireno, acrilonitrilo y anhídrido maleico o maleimida sobre polibutadieno; estireno, acrilonitrilo y metacrilato de metilo sobre polibutadieno, estireno y acrilatos o metacrilatos de alquilo sobre polibutadieno, estireno y acrilonitrilo sobre terpolímeros de etileno-propileno-dieno, estireno y acrilonitrilo sobre poliacrilatos o polimetacrilatos, estireno y acrilonitrilo sobre copolímeros de acrilato/butadieno, así como mezclas de los mismos con los copolímeros estirénicos indicados con anterioridad.

Los cauchos apropiados incluyen caucho natural y sintético y combinaciones de los mismos. Los cauchos sintéticos incluyen, entre otros, cauchos termoplásticos, cauchos de etileno/alfa-olefina/polieno no conjugado (EPDM), cauchos de etileno/alfa-olefina (EPR), cauchos de estireno/butadieno, cauchos acrílicos, cauchos de nitrilo, poliisopreno, polibutadieno, policloropreno, cauchos de acrilonitrilo/butadieno (NBR), poli(cauchos de cloropreno), poli(cauchos de butadieno), copolímeros de isobutileno-isopreno, etc. Los cauchos termoplásticos incluyen SIS, disolución y emulsión SBS, etc.

Los (co)polímeros de nitrilo también son útiles en la composición (co)polimérica de la invención. Estos incluyen homopolímeros y copolímeros de acrilonitrilo y sus análogos, tales como polimetacrilonitrilo, poliacrilonitrilo, (co)polímeros de acrilonitrilo/butadieno, (co)polímeros de acrilonitrilo/acrilato de alquilo, (co)polímeros de acrilonitrilo/metacrilato de alquilo/butadieno y diversas composiciones de ABS a las que se ha hecho referencia anteriormente con respecto a los estirénicos.

También se pueden usar (co)polímeros basados en ácido acrílico, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido metilmetacrílico y ácido etacrílico y ésteres de los mismos. Dichos (co)polímeros incluyen polimetilmetacrilato y copolímeros de injerto de tipo ABS en los que todo o parte del monómero de tipo acrilonitrilo ha sido reemplazado por un éster de ácido acrílico o una amida de ácido acrílico. Los (co)polímeros que incluyen otros monómeros de tipo acrílico, tales como acroleína, metacroleína, acrilamida y metacrilamida también se pueden usar como componente A.

Los (co)polímeros que contienen halógeno también se pueden estabilizar con uno o más compuestos de fórmula (I) de la presente invención. Estos incluyen (co)polímeros tales como policloropreno, homo y copolímeros de epiclorhidrina, poli(cloruro de vinilo), poli(bromuro de vinilo), poli(fluoruro de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), polietileno clorado, polipropileno clorado, polivinilideno fluorado, polietileno bromado, caucho clorado, copolímeros de cloruro de vinilo y acetato de vinilo, copolímero de cloruro de viniloetileno, copolímero de cloruro de vinilo-propileno, copolímero de cloruro de vinilo-estireno, copolímero de cloruro de vinilo-isobutileno, copolímero de cloruro de vinilocloruro de vinilideno, terpolímero de cloruro de vinilo-estireno-anhídrido maleico, copolímero de cloruro de viniloestireno-acrilonitrilo, copolímero de cloruro de vinilo-butadieno, isopreno y cloruro de vinilo, copolímero de cloruro de vinilo-propileno clorado, terpolímero de cloruro de vinilo-cloruro de vinilideno-acetato de vinilo, copolímeros de cloruro de vinilo-éster de ácido acrílico, copolímeros de cloruro de vinilo-éster de ácido maleico, copolímeros de cloruro de vinilo-éster de ácido metacrílico, copolímero de cloruro de vinilo-acrilonitrilo y poli(cloruro de vinilo) internamente plastificado que se pueden utilizar como componente A.

Otros (co)polímeros útiles como componente A pueden incluir homopolímeros y copolímeros de éteres cíclicos, tales como polialquilen glicoles, poli(óxido de etileno), poli(óxido de propileno) o copolímeros de los mismos con éteres bisglicidílicos; poliacetales, tales como polioximetileno y aquellos polioximetilenos que contienen óxido de etileno como comonómero; poliacetales modificados con poliuretanos termoplásticos, ABS que contiene acrilatos o metacrilonitrilo; poli(óxidos y sulfuros de fenileno) y mezclas de poli(óxidos de fenileno) con poliestireno o poliamidas; policarbonatos y poliéstercarbonatos; polisulfonas, poliétersulfonas y poliétercetonas; y poliésteres derivados de ácidos dicarboxílicos y dioles y/o ácidos hidroxicarboxílicos o las lactonas correspondientes, tales como poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), tereftalato de poli-1,4-dimetilol-ciclohexano, poli-2-(2,2,4 tereftalato de (4-hidroxifenil)-propano} y polihidroxibenzoatos, así como copoliéter-ésteres en bloque derivados de poliéteres que tienen grupos terminales hidroxilo.

Las poliamidas y copoliamidas se derivan de bisaminas y ácidos dicarboxílicos y/o ácidos aminocarboxílicos o las lactamas correspondientes, tales como poliamida 4, poliamida 6, poliamida 6/6, 6/10, 6/9, 6/1 y 4/6, poliamida 11, poliamida 12, poliamidas aromáticas obtenidas por condensación de m-xileno bis-amina y ácido adípico; pueden resultar útiles poliamidas preparadas a partir de hexametilen bisamina y ácido isoftálico y/o tereftálico y opcionalmente un elastómero a modo de modificador, por ejemplo poli-2,4,4 trimetil-hexametileno tereftalamida o poli-mfenilenisoftalamida. Otros copolímeros de las poliamidas mencionadas anteriormente con poliolefinas, copolímeros de olefina, ionómeros o elastómeros injertados o unidos químicamente; o con poliéteres, tales como por ejemplo, con polietilenglicol, polipropilenglicol o politetrametilen glicoles y poliamidas o copoliamidas modificadas con EPDM o ABS como componente A.

En otra realización, el (co)polímero comprende un (co)polímero biodegradable o un (co)polímero apto para compostaje. Los (co)polímeros biodegradables son aquellos en los que la degradación resulta de la acción de microorganismos naturales, tales como bacterias, hongos y algas. Los (co)polímeros aptos para compostaje se degradan mediante procesos biológicos durante el compostaje para producir CO2, agua, compuestos inorgánicos y biomasa a un ritmo similar al de otros materiales aptos para compostaje. Normalmente, los (co)polímeros biodegradables o aptos para compostaje proceden de fuentes vegetales y se producen de forma sintética. Los ejemplos de (co)polímeros biodegradables o aptos para compostaje incluyen poli-(ácido glicólico) (PGA}, poli(ácido láctico) (PLA) y copolímeros de los mismos.

Los (co)polímeros biodegradables o aptos para compostaje también pueden proceder de una mezcla de almidón de una planta y un (co)polímero convencional basado en petróleo. Por ejemplo, el (co)polímero biodegradable se puede mezclar con una poliolefina.

Poliolefina, poli(tereftalato de alquileno), poli(éter de fenileno) y (co)polímeros estirénicos, y mezclas de los mismos resultan más preferidos, prefiriéndose de forma particular polietileno, polipropileno, poli(tereftalato de etileno), homopolímeros y copolímeros de poli(éter de fenileno), poliestireno, poliestireno de alto impacto y copolímeros de injerto de tipo ABS y mezclas de los mismos.

Un aditivo (co)polimérico que se puede utilizar como componente C puede ser cualquier aditivo (co)polimérico conocido en la técnica. En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende además uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C, en la que dichos aditivos (co)poliméricos están seleccionados entre el grupo que consiste en antioxidantes, neutralizadores de ácido, estabilizadores de UV, absorbedores de UV, inactivadores de UV, antiestáticos, retardantes de llama, lubricantes, plastificantes, agentes de nucleación, desactivadores de metal, biocidas, modificadores de impacto, materiales de relleno, tintes y pigmentos.

En una realización preferida, la composición de la presente invención comprende además uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C, en la que dichos aditivos (co)poliméricos están seleccionados entre el grupo que consiste en antioxidantes, tales como fenoles con impedimento estérico, aminas aromáticas secundarias o tioéteres, neutralizadores de ácido tales como estearato de sodio, estearato de magnesio, estearato de cinc, estearato de calcio, lactato de sodio, lactato de magnesio, lactato de cinc y lactato de calcio, hidrotalcitas o aminas alcoxiladas; estabilizadores de UV, y también otras aminas con impedimento estérico (HALS) (tales como compuestos de 2,2,6,6-tetrametilpiperidina con sustitución de N-acilo, N-O-alquilo, N-alquilo o sin sustitución-N) y absorbedores de UV (tales como 2-(2'-hidroxifenil)benzotriazoles, 2-hidroxibenzofenonas, (2-hidroxifenil)triazinas, 1,3-bis(2'-hidroxibenzoil)benzosalicilatos, bencilidenmalonatos, oxanilidas y cinamatos y oxamidas), inactivadores de UV (tales como complejos de níquel, benzoatos y benzoatos sustituidos), antiestáticos, retardantes de llama, lubricantes, plastificantes, agentes de nucleación, desactivadores de metal, biocidas, modificadores de impacto, materiales de relleno, colorantes, pigmentos y fungicidas.

Otros aditivos que se pueden añadir a la formulación de composición (co)polimérica de la invención pueden ser como los descritos en "Kunststoff-Additive" [Aditivos para plásticos] - Gachter y Müller, 3.a edición, 1990, páginas. 42-50).

Uno de los principales criterios para una acción estabilizadora exitosa en la masa fundida es el mantenimiento del peso molecular inicial esencial del (co)polímero después de que el (co)polímero se haya procesado y, respectivamente, la determinación técnica del mismo midiendo el índice de fluidez (MFI), así como medir la decoloración que surge debido al procesado.

Preferentemente, la modificación del índice de fluidez (MFI) (MFI; 230 °C, 2,16 kg) (ASTM D-1238-70) que se puede apreciar tras la exposición de la composición (co)polimérica de la presente invención a calentamiento y/o tensión es menor que la que se puede apreciar para una composición (co)polimérica comparable sin el compuesto de fórmula (I).

Preferentemente, la modificación del índice de amarilleo (YI) (ASTM D1925-70) que se puede apreciar tras la exposición de la composición (co)polimérica de la presente invención a calentamiento calor y/o tensión mecánica es menor que la que se puede apreciar para una composición (co)polimérica comparable sin el compuesto de fórmula (I).

Mientras no se defina lo contrario, las normas ASTM mencionadas en la presente memoria hacen referencia a normas ASTM vigentes y actualizadas el 1 de mayo de 2018).

Como se ha indicado anteriormente, el componente B según la presente invención (es decir, uno o más compuestos de fórmula (I) como se define en la presente memoria) puede servir como agente estabilizador de proceso.

Por consiguiente, otro aspecto de la presente invención hace referencia al uso de un componente B según la presente invención para estabilizar y/o reducir el índice de amarilleo de una composición (co)polimérica expuesta a calentamiento y/o tensión mecánica.

Se entiende que las definiciones y realizaciones preferidas expuestas anteriormente en el contexto de la composición de la presente invención mutatis mutandis se aplican al uso del componente B. En una realización preferida, la composición (co)polimérica comprende una o más poliolefinas como componente A, en particular en la que la composición se define como se establece con anterioridad.

La composición (co)polimérica preferentemente comprende un componente A de (co)polímero como se ha definido en la presente memoria. Preferentemente, la composición (co)polimérica es una composición según la presente invención.

Como se usa en la presente memoria, estabilizar una composición (co)polimérica se puede entender en el sentido más amplio como cualquier prevención o disminución de cambios estructurales (no deseados) en la estructura molecular del (co)polímero durante el procesado. Un criterio para una acción estabilizadora exitosa en la masa fundida es el mantenimiento mejorado del peso molecular inicial del (co)polímero después de que éste haya sido procesado y, respectivamente, la determinación técnica del mismo midiendo el índice de fluidez (MFI) (por ejemplo, determinado a 230 °C, 2,16 kg según ASTM D-1238-70), así como medir la decoloración que surge como resultado del procesado. El mantenimiento mejorado del peso molecular inicial es preferentemente una mejora en comparación con una composición comparable que carece del componente B de la presente invención. En una realización preferida, el índice de fluidez (MFI) (por ejemplo, determinado a 230 °C, 2,16 kg según ASTM D-1238-70) no se ve modificado en más de un 75 % cuando se procesa una masa fundida del componente (co)polimérico A (por ejemplo, se procesa una vez a una temperatura de 180-300 °C). En una realización preferida, el índice de fluidez (MFI) (por ejemplo, determinado a 230 °C, 2,16 kg según ASTM D-1238-70) no se ve modificado en más de un 50 % ni más de un 25 % cuando se procesa una masa fundida del componente (co)polimérico A (por ejemplo, se procesa una vez a una temperatura de 180-300 °C).

El uno o más compuestos según la fórmula (I) (componente B) se pueden añadir al material (co)polimérico (componente A) y, opcionalmente, uno o más aditivos (co)poliméricos (componente C) antes, durante o después el proceso de preparación y la adición puede utilizar una forma sólida o fundida o una disolución o suspensión, preferentemente un concentrado líquido que comprende de un 10 a un 80 % en peso de uno o más compuestos según la fórmula (I) (componente B) y de un 90 a un 20 % en peso de disolvente o de una composición concentrada sólida (lote maestro) que comprende de un 10 a un 80 % en peso (en particular de un 40 a un 70 % en peso) de componente B y de un 90 a un 20 % en peso (en particular de un 60 a un 30 % en peso) de un material (co)polimérico sólido que es idéntico o compatible con el material objeto de estabilización (es decir, el componente A). Según el tipo de (co)polímero, dicha descomposición puede conducir a una reducción no deseada de la longitud de cadena (normalmente, disminución de la viscosidad de la masa fundida) y/o a una reticulación no deseada de las hebras (co)poliméricas (normalmente, aumento de la viscosidad de la masa fundida). La viscosidad de la masa fundida de (co)polímero a una temperatura dada puede cambiar.

Un criterio adicional o alternativo para una acción estabilizadora exitosa en la masa fundida es el mantenimiento mejorado de color de (co)polímero después de que éste haya sido procesado y, respectivamente, la determinación técnica del mismo midiendo el índice de amarilleo (por ejemplo, según la norma ASTM D1925-70). El mantenimiento mejorado de color es preferentemente una mejora en comparación con una composición comparable que carece del componente B de la presente invención. En una realización preferida, el índice de amarilleo (por ejemplo, según la norma ASTM D1925-70) no se ve modificado en más de un 75 % cuando se procesa una masa fundida de componente A (co=polimérico (por ejemplo, se procesa una vez a una temperatura de 180-300 °C). En una realización preferida, el índice de amarilleo (por ejemplo, según ASTM D1925-70) no se ve modificado en más de un 50 % o más de un 25 % cuando se procesa una masa fundida de componente A (co)polimérico (por ejemplo, se procesa una vez a una temperatura de 180-300 °C).

En una realización preferida, se usan de 300 a 2000 ppm, de 400 a 1500 ppm, de 450 a 1000 ppm, de 500 a 1000 ppm, de 500 a 800 ppm o de 500 a 700 ppm de componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición.

En una realización preferida, la composición (co)polimérica comprende una o más poliolefinas como componente A, en particular en la que la composición se define como se expone con más detalle en la presente memoria.

Se entiende que los artículos y productos se pueden preparar mediante la composición de la presente invención. Por tanto, otro aspecto de la presente invención se refiere a un artículo o producto que comprende o consiste en la composición de la presente invención.

Se entiende que las definiciones y realizaciones preferidas expuestas en el contexto de la composición de la presente invención anteriormente mutatis mutandis aplican a un artículo o producto que comprenda o consista en ello.

En una realización preferida, un artículo o producto de la presente invención se puede preparar mediante (co)extrusión de película, lámina o fibra, moldeo por soplado, moldeo por inyección o moldeo rotatorio. Las películas pueden incluir películas sopladas o coladas formadas por coextrusión o laminado útiles como películas retráctiles, películas adhesivas, películas estirables, películas de sellado, películas orientadas, envases para aperitivos, bolsas resistentes, bolsas para comestibles, envases para alimentos horneados y congelados, envases médicos, revestimientos industriales, membranas, etc. en aplicaciones con o sin contacto con alimentos. Las fibras pueden incluir operaciones de hilado en masa fundida, hilado en disolución y fibra soplada en masa fundida para su uso en forma tejida o no tejida para fabricar filtros, materiales textiles para pañales, prendas médicas, geotextiles, etc. Los artículos sometidos a extrusión incluyen tubos médicos, revestimientos de alambres y cables, geomembranas y revestimientos de estanques. Los artículos moldeados pueden incluir construcciones de una o varias capas en forma de botellas, tanques, objetos huecos de gran tamaño, recipientes rígidos para alimentos y juguetes, etc. Además de los anteriores, los compuestos de fórmula (I) se pueden usar en diversos productos tales como llantas, barreras y similares.

Otro aspecto más de la presente invención se refiere a un método para estabilizar y/o reducir el índice de amarilleo de una composición (co)polimérica expuesta a calor y/o tensión mecánica durante el procesado, en el que dicho método comprende las etapas de

(i) proporcionar uno o más (co)polímeros como componente A y uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B según la presente invención, y opcionalmente uno o más aditivos (co)poliméricos; y

(ii) procesar en masa fundida uno o más (co)polímeros de componente A en presencia de componente B.

Se entiende que las definiciones y realizaciones preferidas tal como se exponen en el contexto de la composición de la presente invención y el uso de componente B anterior mutatis mutandis aplican a un método para estabilizar una composición (co)polimérica. En una realización preferida, la composición (co)polimérica comprende una o más poliolefinas como componente A, en particular en la que la composición se define como se ha explicado con anterioridad.

La temperatura de procesado en masa fundida de uno o más (co)polímeros de componente A depende del uno o más (co)polímeros usados. A menudo, dicha temperatura está dentro del intervalo entre 180 y 300 °C. Por ejemplo, puede estar dentro del intervalo de 200 a 280 °C. En una realización preferida, la etapa de procesado en masa fundida implica extrusión, moldeo por soplado y/o moldeo por inyección.

El uno o más compuestos de fórmula (I) (componente B) se pueden añadir al material (co)polimérico antes, durante o después del proceso de preparación y la adición puede usar directamente el material líquido o un concentrado que comprende de un 10 a un 80 % en peso de compuesto de la invención y de un 90 a un 20 % en peso de disolvente o una composición sólida concentrada (lote maestro) que comprende de un 10 a un 80 % en peso (en particular de un 40 a un 70 % en peso) de componente B y de un 90 a un 20 % en peso (en particular de un 60 a un 30 % en peso) de un material (co)polimérico sólido idéntico o compatible con el material que se pretende estabilizar (componente A).

Además, el uno o más compuestos de fórmula (I) se pueden añadir en forma de una mezcla líquida con otros aditivos, por ejemplo, los de componente C. Estas mezclas, también denominadas mezclas, se pueden preparar mezclando los fosfonitos líquidos, junto con antioxidantes primarios sólidos o líquidos, estabilizadores de luz o UV u otros aditivos de componente C. La mezcla se puede llevar a cabo por medio de homogeneización de polvos, compactación, extrusión o formación de pellas en masa fundida o un método similar.

Otro aspecto más de la presente invención se refiere a un método para preparar una composición de la presente invención, en el que dicho método comprende las etapas de

(i) proporcionar uno o más (co) polímeros como componente A y uno o más compuestos de difenilfosfino como componente B según la presente invención; y

(ii) procesar en masa fundida uno o más (co) polímeros del componente A en presencia de componente B.

Se entiende que las definiciones y realizaciones preferidas explicadas en el contexto de la composición de la presente invención, el uso de componente B y un método para estabilizar una composición (co)polimérica anterior mutatis mutandis aplican a cualquiera de los métodos para prepararlos.

Los ejemplos representados a continuación ilustran realizaciones adicionales de la presente invención.

Ejemplos

Síntesis de los compuestos de fórmula (I)

Se hidrogenó cardanol y destiló antes de su uso. Bajo nitrógeno, se disolvió cardanol purificado (3,57 g, 11,73 mmol) en 15 ml de tolueno anhidro. Después de agitar durante 10 minutos, se añadió a la disolución piridina anhidra (1,13 ml, 13,97 mmol) y la mezcla se agitó durante 15 minutos. A continuación, se añadió gota a gota dicloro-fenil-fosfina (1 g, 5,59 mmol) al medio de reacción a baja temperatura (0 °C). Durante la adición apareció instantáneamente un precipitado blanco que corresponde a la sal de piridinio. A continuación, el medio de reacción se calentó a 40 °C durante un período adicional de 4 horas. La finalización de la reacción se controló mediante cromatografía de gases y la mezcla de reacción se filtró bajo argón para eliminar las sales; luego se evaporó la disolución para proporcionar un aceite incoloro con un rendimiento en sustancia pura de un 85 %.

Aplicación en polipropileno durante el proceso

Resulta útil mezclar/distribuir manualmente los ingredientes líquidos con una parte de la resina (polvo) antes de seguir mezclando todo el lote en el mezclador Kenwood. Los aditivos que no están disponibles en forma de polvo se deben triturar antes de seguir mezclándolos con todos los demás ingredientes en el mezclador Kenwood.

La pre-extrusión se llevó a cabo mediante una extrusora monohusillo Collin con baño de agua. Se eligió una configuración de husillo con diámetro 30, relación de compresión 1:4 y relación L/D 25. La matriz tenía un diámetro de 3 mm y operó a una velocidad de 70 rpm. El enfriamiento tuvo lugar en agua. La formación de pellas se lleva a cabo con el modo de alta velocidad (Dispositivo T1 de Formación de Pellas). Procedimiento: formación de compuestos de una etapa, tomando la muestra como etapa 0.

Una composición (co)polimérica que comprende:

se mezcló por medio de homogeneización en seco y pre-extrusión a 210 °C. A continuación, la composición se sometió a extrusión de forma repetida a una temperatura de 270 °C y se sometió a formación de pellas en un baño de agua después de enfriar la masa fundida (co)polimérica. Se determinaron el índice de fluidez (MFI; 230 °C, 2,16 kg) (ASTM D-1238-70) e índice de amarilleo (YI) (ASTM D1925-70) usando pellas después de la primera, tercera y quinta etapa.

Caudal en masa fundida (MFR):

Instrumento: dispositivo de ensayo de flujo de fusión avanzado CEAST MF50, configuración de instrumento de peso múltiple (según ISO 1133B); temperatura interior: 230 °C

Tipo de modo de medida: posición

Posición inicial de medida: 50,00 mm.

Posición final de medida: 20,00 mm.

Detalles de la medición:

carga de medida: 2,16 kg; longitud de medida: 13 mm. etapas de medida: 15. densidad en masa fundida de medida: 0,740 g/cm3; diámetro de la boquilla: 2,095 mm.

Compactación:

retardo de compactación: 30; fuerza de compactación: 21,6 kg; cuota de compactación: 52 mm; retardo de aplicación de peso: 240 s; peso de la muestra: 4 g.

Color:

Medición de valores colorimétricos (L*, a*, b*, YI y dE); instrumento: Espectrofotómetro Minolta, modelo 3600d, modo: Reflectancia SCE Hostanox O 10 (productor Clariant Corp.) es un fenol tetrafuncional con impedimento estérico altamente establecido que actúa principalmente como estabilizador térmico a largo plazo en diversos polímeros técnicos. Este fenol se produce y comercializa bajo numerosas marcas comerciales (por ejemplo, Hostanox O 10 Songnox 1010, Inganox 1010, Anox 20):

Hostanox P-EPQ (productor de Clariant Corp.) es un organofosfonito bifuncional bien establecido que actúa como estabilizador durante el procesado de determinados polímeros técnicos, en particular poliolefinas:

Everfos 168 (también: PS 168) es un estabilizador de fosfito 168. Este es un estabilizador comercial (Ciba Irgafos 168) que es, químicamente, tris(2,4-diterc-butilfenil)fosfito.

Tabla 1. Eficacia de los compuestos de fórmula (I) sobre polipropileno procesado (PP) con respecto al caudal en masa fundida (MFR) e índice de amarilleo (YI) en comparación con estabilizadores establecidos.

A partir de estos resultados se pueden sacar las siguientes conclusiones: polipropileno se degrada con reducción de la longitud de cadena y, por tanto, viscosidad, lo que aumenta los valores de MFR. Los fosfonitos de cardanol de fórmula (I) concretos pueden actuar como antioxidante para proteger la degradación de polipropileno. En comparación con fosfitos comerciales bien establecidos como Irgafos 168, Hostanox P-EPQ® de tipo organofosfonito, los fosfonitos de cardanol de la fórmula (I) muestran un rendimiento algo más bajo en la retención de MFR y un valor de color (YI) algo más elevado, pero siguen siendo estabilizadores eficaces.

Aplicación en polietileno lineal de baja densidad (LLDPE)

En una composición (co)polimérica que comprende

se mezclaron los componentes mediante homogeneización en seco y pre-extrusión a 190 °C. A continuación, la composición se sometió a extrusión de forma repetida a una temperatura de 240 °C y se sometió a formación de pellas en un baño de agua después de enfriar la masa fundida (co)polimérica. Se determinaron el índice de fluidez (MFI) (ASTM D-1238-70, 190 °C / 2,16 kg) y el índice de amarilleo (Yi) (ASTM D1925-70) en gránulos) después del primer, tercer y quinto paso.

Tabla 2. Eficacia de los compuestos de fórmula (I) sobre polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) procesado con respecto al caudal en masa fundida (MFR) e índice de amarilleo (YI) en comparación con estabilizadores establecidos.

De estos resultados se pueden sacar las siguientes conclusiones:

- LLDPE normalmente se degrada mediante reticulación. Por tanto, con un aumento de viscosidad, se miden valores de MFI más bajos.

Los fosfonitos de cardanol de fórmula (I) dados pueden actuar como antioxidantes para proteger la degradación de LLDPE. En comparación con fosfitos comerciales bien establecidos tales como Irgafos 168, Hostanox P-EPQ® similar a organofosfonito, los fosfonitos de cardanol dados de la fórmula (I) muestran un rendimiento más bajo en cuanto a retención de MFR

- Con respecto a la retención de color, en particular los compuestos de fórmula (I) exhiben un rendimiento comparable al de otros fosfitos y organofosfonitos.

Polietileno de alta densidad (HDPE)

Ejemplo HDPE-1

Una composición polimérica que comprende

se mezclaron mediante homogeneización en seco y pre-extrusión a 190 °C. A continuación, la composición se sometió a extrusión de forma repetida a una temperatura de 270 °C y se sometió a formación de pellas en un baño de agua después de enfriar la masa fundida (co)polimérica. Se determinaron el índice de fluidez (MFI) (190 °C/2,16 kg) (ASTM D-1238-70) y el índice de amarilleo (YI) (ASTM D1925-70) en las pellas después del primer, tercer y quinto paso.

Tabla 3. Eficacia de los compuestos de fórmula (I) sobre polietileno de alta densidad (HDPE) procesado con respecto al caudal en masa fundida (MFR) e índice de amarilleo (YI) en comparación con estabilizadores establecidos.

Se pueden extraer las siguientes conclusiones a partir de estos resultados de los Ejemplos HDPE-1 a HDPE-5: Los fosfonitos de cardanol proporcionados de fórmula (I) pueden actuar como antioxidante para proteger la degradación de HDPE. En comparación con fosfitos comerciales bien establecidos tales como Irgafos 168, los fosfonitos de cardanol proporcionados de fórmula (I) muestran un rendimiento ligeramente inferior en cuanto a retención de MFR pero un mejor valor de color (YI), incluso con una cantidad inferior de equivalente de fósforo. El aumento de la concentración de fosfonitos de cardanol proporciona una mejora del valor de color (YI) y retención de MFR de HDPE.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES

   1 Una composición que comprende:

   A) uno o más (co)polímeros como componente A;

   B) uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B

   

   en la que, independientemente unos de otros

   cada R1 es de manera independiente un alquilo-C13-17 lineal;

   R2 está seleccionado entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo-C^1-18 lineal o ramificado, alcoxi-C¹-¹² lineal o ramificado ; y

   R3 está seleccionado entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo-C^1-18 lineal o ramificado, alcoxi-C¹-¹² lineal o ramificado ; y

   C) opcionalmente uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.
2. 2. - La composición de la reivindicación 1, en la que R2 y R3 están seleccionados independientemente entre sí entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo-C1-4 lineal o ramificado, alcoxi-C1-4 lineal o ramificado.
3. 3. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la que R2 y R3 son ambos hidrógeno.
4. 4. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que R2 y R3 son ambos hidrógeno y cada R1 es un alquilo-C¹⁵ lineal.
5. 5. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha composición comprende de 300 a 2000 ppm de componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición.
6. 6. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha composición es una masa de moldeo termoplástica.
7. 7. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el componente (co)polimérico A está seleccionado entre el grupo que consiste en poliolefinas, (co)polímeros de estireno, poliuretanos, poliésteres, poliamidas, poliacetales y mezclas de dos o más de ellos.
8. 8. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que dicha composición comprende o consiste en:

   A) de un 89,8 a un 99,97 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

   B) de un 0,03 a un 0,2 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B;

   y

   C) de un 0 a un 10 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.
9. 9. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicha composición comprende o consiste en:

   A) de un 94,95 a un 99,9 % en peso de uno o más (co)polímeros como componente A;

   B) de un 0,05 a un 0,1 % en peso de uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B, en la que, independientemente uno de otro, cada R1 es de manera independiente un alquilo-C15 lineal; R2 y R3 son ambos iguales y están seleccionados entre el grupo que consiste en hidrógeno y alquilo-C1-4 lineal o ramificado; y

   C) de un 0 a un 5 % en peso de uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C.
10. 10. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicha composición comprende de 500 a 700 ppm de componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición.
11. 11. - La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que dicha composición comprende además uno o más aditivos (co)poliméricos como componente C seleccionados entre el grupo que consiste en antioxidantes, neutralizadores de ácido, estabilizadores de UV, absorbedores de UV, inactivadores de UV, antiestáticos, retardantes de llama, lubricantes, plastificantes, agentes de nucleación, desactivadores de metal, biocidas, modificadores de impacto, materiales de relleno, colorantes y pigmentos.
12. 12. - Uso de un componente B según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 para estabilizar y/o reducir el Índice de Amarilleo de una composición (co)polimérica expuesta a calentamiento y/o tensión mecánica.
13. 13. - El uso de la reivindicación 12, en el que se usan de 300 a 2000 ppm de componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición.
14. 14. - El uso de cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, en el que la composición (co)polimérica comprende una o más poliolefinas como componente A, en particular en el que la composición se define como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
15. 15. - Un método para estabilizar y/o reducir el Índice de Amarilleo de una composición (co)polimérica expuesta a calentamiento y/o tensión mecánica durante el procesado, en el que dicho método comprende las etapas de

    (i) proporcionar uno o más (co)polímeros como componente A y uno o más compuestos de fosfonito de fórmula (I) como componente B según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, y opcionalmente uno o más aditivos (co)poliméricos; y

    (ii) procesar en masa fundida uno o más (co) polímeros del componente A en presencia de componente B.
16. 16. - El método de la reivindicación 15, en el que se utilizan de 300 a 2000 ppm de componente B, basado en la suma de los componentes A, B y C en la composición.
17. 17. - El método de cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16, en el que la composición (co)polimérica comprende una o más poliolefinas como componente A, en particular en el que la composición se define como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.