Стабилизирующие композиции, содержащие замещенные хромановые соединения, и способы применения

Стабилизирующие композиции, содержащие замещенные хромановые соединения, и способы применения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение, описанное в настоящем документе, относится к стабилизирующим композициям для неживых органических материалов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к стабилизирующим композициям, содержащим некоторые замещенные хромановые соединения и, при необходимости, другие добавки для стабилизации неживых органических материалов от действия света, кислорода и/или тепла, улучшая посредством этого цвет, характеристики и/или переработку таких материалов, включая пластмассы.

2. Уровень техники

Известно, что механические, химические и/или эстетические свойства неживых органических материалов, например, пластмасс и материалов покрытий, подвержены действию света, кислорода и тепла. Для таких полимерных материалов указанное воздействие обычно проявляется в пожелтении или ином изменении цвета, растрескивании или ломкости материала и/или снижении блеска. Кроме того, такие полимерные органические материалы подвержены высоким температурам и давлению в процессе переработки в изделия, что может неблагоприятно влиять на физические свойства и/или характеристики, а также на внешний вид готовых изделий, изготовленных из таких материалов.

Соответственно, необходимо добавлять в такие материалы различные системы добавок для их переработки и сохранения долговременной стабильности с целью сохранения заданных эксплуатационных свойств. В данной области техники известен широкий ряд веществ для применения в качестве таких добавок и стабилизаторов. Во многих случаях используют смесь таких добавок. Известные стабилизаторы включают, например, пространственно-затрудненные амины, такие как светостабилизаторы на основе пространственно-затрудненных аминов (HALS), поглотители ультрафиолетового (УФ) излучения и антиоксиданты.

Несмотря на то, что при помощи одного или более из этих классов соединений с различными другими добавками достигают некоторую стабилизацию органических материалов, для эффективной защиты необходимы высокие концентрации, что зачастую приводит к нежелательным изменениям свойств стабилизируемых материалов, а также к проблемам совместимости, которые включают миграцию на поверхность, выцветание, образование покрытия или изменение цвета. Стабилизаторы, такие как антиоксиданты, традиционно включают пространственно-затрудненные фенолы, ароматические амины, органофосфиты/фосфониты и/или тиоэфиры. Однако необходимо тщательно выбирать правильные комбинации стабилизаторов на основании заданных конечных свойств, которыми должно обладать конечное изделие.

Например, предшествующий уровень техники переполнен примерами стабилизирующих композиций для органических полимеров, содержащих 6-гидроксихромановые соединения, включая α-токоферолы, отдельно или в комбинации с другими добавками, такими как фенольные соединения и/или органофосфиты/фосфониты. Помимо присущей ему безопасности (он является съедобным и, в основном, признан полностью безвредным («GRAS»)) и подходящих физических свойств, α-токоферол представляет собой эффективный поглотитель окси-радикалов. Также он химически высокоактивен в отношении менее электрофильных радикалов, таких как алкил, в отношении гидропероксидов, возбужденных состояний кетонов, озона, пероксида, оксидов азота и других химически активных частиц, связанных с окислительным разложением. Однако, несмотря на то, что он признан превосходным технологическим стабилизатором и стабилизатором цвета, сам по себе он является вязким и маслянистым веществом темно-янтарного цвета, которое, как известно, приводит к изменению цвета органических полимеров. Как отмечено авторами Laermer и Zambetti в публикации Alpha-Tocopherol (Vitamin E) - the Natural Antioxidant for Polyolefins, Journal of Plastic Film and Sheeting 1992 8:228-248, 247, α-токоферол представляет собой подходящий стабилизирующий агент, если цвет полимера не критичен.

В других ссылках предшествующего уровня техники подробно описаны аналогичные вопросы, связанные с использованием α-токоферолов в органических полимерных материалах. В патенте США № 4806580 подробно описана непригодность применения α-токоферолов для стабилизации бесцветных пластиков (отдельно или в комбинации с другими добавками), поскольку они могут приводить к изменению цвета.

В патенте США № 5807504 подробно описаны стабилизирующие смеси производных хромана и органических фосфитов или фосфонитов, но они обладают тем недостатком, что они нестабильны при хранении и после введения в стабилизируемый материал.

В патенте США № 6465548 подробно описано, что 6-гидроксихромановые соединения не получили широкого распространения в качестве антиоксидантов для стабилизации органических полимерных материалов из-за отсутствия решения проблемы их заметного окрашивания этих материалов.

Соответственно, стабилизирующие композиции для применения для минимизации влияния света, кислорода и/или тепла в неживых органических материалах нуждаются в дальнейшем улучшении. Следовательно, стабилизирующие композиции и способы, которые, в частности, улучшают цвет, характеристики и/или переработку таких материалов, в то же время обеспечивая возможность переработки при более высоких температурах и/или при более коротком времени охлаждения и с более высокими скоростями впрыска для скоростного формования, или которые эффективно уменьшают время цикла формования, найдут применение в данной области техники и будут быстро признаны в области химических добавок и в производстве различных формованных изделий.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как подробно описано далее в настоящем документе, авторы изобретения открыли стабилизирующие композиции, которые улучшают характеристики и показатели неживых органических материалов в отношении разрушительного действия света, кислорода и/или тепла, а также применение этих композиций для уменьшения времени цикла в различных процессах формования полиолефиновых изделий. Эти стабилизирующие композиции, неожиданно, обладают многочисленными эффектами, приводящими к улучшению изделий и/или процесса, которые включают: уменьшение времени, необходимого для достижения оптимальных физических и/или механических свойств; улучшение вязкости, приводящее к улучшению текучести смолы и ускорению времени заполнения формы; и улучшение стабилизации цвета материала, в том числе более слабое или отсутствие изменения цвета из-за пожелтения.

Соответственно, в одном аспекте настоящего изобретения представлены стабилизирующие композиции, содержащие стабилизирующее количество хроманового соединения, соответствующего Формуле (V):

,

где

R₂₁ выбран из COR₂₈ или Si(R₂₉)₃, где R₂₈ выбран из H или C₁-C₂₀ углеводородного радикала; и R₂₉ выбран из C₁-C₁₂ углеводородного радикала или алкокси;

R₂₂ представляет собой заместитель, который может быть одинаковым или различным в положениях от n = 0 до 3 ароматической части Формулы V и независимо выбран из H или C₁-C₁₂ углеводородного радикала;

R₂₃ выбран из H или C₁-C₁₂ углеводородного радикала;

R₂₄ выбран из H или C₁-C₂₀ углеводородного радикала; и

каждый из R₂₅-R₂₇ независимо выбран из элемента, выбранного из группы, состоящей из H; C₁-C₁₂ углеводородного радикала; и OR₃₀, где R₃₀ выбран из H или C₁-C₁₂ углеводородного радикала; и

R₂₇ представляет собой H или связь, которая вместе с R₂₆ образует .

В некоторых вариантах реализации изобретения стабилизирующая композиция может необязательно содержать дополнительные стабилизаторы, выбранные, но не ограничиваясь этим, из органических фосфитов/фосфонитов; стерически затрудненных фенолов; светостабилизаторов; и других хромановых соединений, таких как витамин Е или любые его изомеры или смеси изомеров, а также некоторые модификаторы, такие как, но не ограничиваясь этим, со-добавки, нуклеирующие агенты, наполнители, армирующие агенты и полимерные добавки.

В другом аспекте настоящего изобретения представлены способы стабилизации органического материала, подверженного разрушению и/или изменению цвета под действием света, кислорода и/или тепла, путем добавления стабилизирующего количества стабилизирующей композиции, содержащей хромановое соединение в соответствии с Формулой (V), как описано выше и ниже в документе.

В некоторых вариантах реализации изобретения органический материал может быть полимером или сополимером полиолефинового типа, органическим красителем, воском или чернилами.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлены способы улучшения технологической стабильности органического материала путем добавления в него до или во время переработки стабилизирующего количества стабилизирующей композиции, содержащей хромановое соединение в соответствии с Формулой (V), как описано выше и ниже в документе.

В другом аспекте настоящего изобретения представлены способы снижения или предотвращения изменения цвета органического материала путем добавления в него до или во время переработки эффективного количества стабилизирующей композиции, содержащей хромановое соединение в соответствии с Формулой (V), как описано выше и ниже в документе.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлены концентрированные композиции, содержащие стабилизирующую композицию, содержащую хромановое соединение в соответствии с Формулой (V), как описано выше и ниже в документе, и органический материал, который идентичен или сравним с органическим материалом, подлежащим стабилизации.

Композиции и способы, описанные в настоящем документе, подходят также для производства полимерных изделий, например, с помощью общеизвестных промышленных процессов формования, например, ротационным формованием, литьевым формованием, выдувным формованием, формованием с рулона на рулон, прессованием в форме, микроформованием, литьевым формованием металла и так далее, а также для уменьшения времени цикла и/или сохранения широкого технологического диапазона в процессе ротационного формования для изготовления полых полимерных изделий.

Соответственно, в другом аспекте настоящего изобретения представлены способы получения формованного изделия путем добавления полимерного органического материала и полимер-стабилизирующего количества стабилизирующей композиции, содержащей хромановое соединение в соответствии с Формулой (V), как описано выше и ниже в документе, в формовочное устройство или промышленный формовочный процесс, и пропускания стабилизированного полимерного органического материала через указанное устройство и/или процесс.

Эти и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут понятными из следующего подробного описания различных аспектов настоящего изобретения, взятого вместе с сопровождающими Фигурами и Примерами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1A-B иллюстрируют результаты измерения показателя текучести расплава полипропиленовой смолы, содержащей или не содержащей различные стабилизирующие композиции, включая композиции по настоящему изобретению, и экструдированной несколько раз. ФИГ. 1A-(A): полипропиленовая смола, многократно экструдированная без стабилизирующей добавки; (В): полипропиленовая смола, многократно экструдированная с 0,15% стабилизирующей композиции по настоящему изобретению (ацетат витамина Е). ФИГ. 1B-(A): полипропиленовая смола, многократно экструдированная без стабилизирующей добавки; (В): полипропиленовая смола, многократно экструдированная с 0,15% ацетата витамина Е; (С): полипропиленовая смола, многократно экструдированная с 0,15% витамина Е; (D): полипропиленовая смола, многократно экструдированная с добавлением по 0,075% витамина Е и ацетата витамина Е. Ниже в Примере 1 представлена дополнительная информация о подробностях и результатах эксперимента.

ФИГ. 2 иллюстрирует результаты измерения механических свойств (измеренных по проценту сохранения прочности/удлинения при разрыве) полипропиленовой смолы, составленной в композицию (С) со стабилизрующей композицией или (В) без стабилизирующей композиции по настоящему изобретению и экструдированной один раз, по сравнению с непереработанным (то есть, неэкструдированным) полипропиленом (А). Дополнительные подробности эксперимента представлены ниже в Примере 2.

ФИГ. 3 иллюстрирует индекс желтизны смолы полиэтилена низкой плотности, составленной в композицию, содержащую или не содержащую различные стабилизирующие композиции, включая композиции по настоящему изобретению, и экструдированной несколько раз. (A): полиэтиленовая смола, многократно экструдированная без стабилизирующей добавки; (В): полиэтиленовая смола, многократно экструдированная с IRGANOX® 1010 (фенольный антиоксидант); (С): полиэтиленовая смола, многократно экструдированная с CYANOX® 1790 (фенольный антиоксидант); (D): полиэтиленовая смола, многократно экструдированная с ацетатом витамина Е в соответствии с композициями и способами настоящего изобретения. Дополнительные подробности эксперимента представлены ниже в Примере 3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При использовании выше и в документе настоящего описания, для удобства читателя представлены следующие термины. Если не указано иное, все специальные термины, обозначения и другая научная терминология, используемая в настоящем документе, имеет значение, которое обычно понимается специалистами в области химии. При использовании в настоящем документе и в приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают формы множественного числа, если из контекста очевидно не следует иное.

Во всем протяжении настоящего описания термины и заместители сохраняют свои определения. Полный список сокращений, используемых химиками-органиками (то есть, специалистами в данной области техники), представлен в начале каждого тома публикации Journal of Organic Chemistry. Этот список, который обычно представлен в виде таблицы, озаглавленной «Стандартный список сокращений», включен в настоящий документ посредством ссылки.

Термин «углеводородный радикал» представляет собой общий термин, охватывающий алифатические, алициклические и ароматические группы, имеющие углеродный скелет и состоящие из атомов углерода и водорода. В некоторых случаях, описанных в настоящем документе, один или более углеродных атомов, составляющих углеродный скелет, могут быть заменены или могут прерываться определенным атомом или группой атомов, такой как один или более гетероатомов N, O и/или S. Примеры углеводородных групп включают алкил, циклоалкил, циклоалкенил, карбоциклический арил, алкенил, алкинил, алкилциклоалкил, циклоалкилалкил, циклоалкенилалкил и карбоциклические аралкильные, алкарильные, аралкенильные и аралкинильные группы. Такие углеводородные группы также могут быть необязательно замещены одним или более заместителями, описанными в настоящем документе. Соответственно, химические группы или фрагменты, рассмотренные в описании и формуле изобретения, следует понимать как включающие замещенные или незамещенные формы. Примеры и предпочтения, представленные ниже, относятся также к каждой углеводородной группе заместителя или содержащей углеводород группе заместителя, упоминаемой в различных определениях заместителей для соединений, имеющих формулы, описанные в настоящем документе, если в контексте не указано иное.

Предпочтительные неароматические углеводородные группы представляют собой насыщенные группы, такие как алкильные и циклоалкильные группы. Как правило, и в качестве примера, углеводородные группы могут иметь до пятидесяти углеродных атомов, если в контексте не указано иное. Предпочтительны углеводородные группы, содержащие от 1 до 30 углеродных атомов. В подмножестве углеводородных групп, имеющих от 1 до 30 углеродных атомов, конкретные примеры представляют собой C_1-20 углеводородные группы, такие как C_1-12 углеводородные группы (например, C_1-6 углеводородные группы или C_1-4 углеводородные группы), конкретные примеры представляют собой любое индивидуальное значение или комбинации значений, выбранных из углеводородных групп от C₁ до C₃₀.

Подразумевается, что алкил включает линейные, разветвленные или циклические углеводородные структуры и их комбинации. «Низший алкил» относится к алкильным группам, содержащим от 1 до 6 углеродных атомов. Примеры низших алкильных групп включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, втор-бутил, трет-бутил и тому подобные. Предпочтительные алкильные группы представляют собой группы C₃₀ или менее.

«Алкокси» или «алкоксиалкил» относится к группам, содержащим от 1 до 20 углеродных атомов, прямого, разветвленного, циклического строения, а также их комбинациям, присоединенным к исходной структуре через кислород. Примеры включают метокси, этокси, пропокси, изопропокси, циклопропилокси, циклогексилокси и тому подобные.

«Ацил» относится к формилу и к группам, содержащим 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12 углеродных атомов, прямого, разветвленного, циклического строения, насыщенным, ненасыщенным и ароматическим, а также к их комбинациям, присоединенным к исходной структуре через карбонильную функциональную группу. Примеры включают ацетил, бензоил, пропионил, изобутирил, трет-бутоксикарбонил, бензилоксикарбонил и тому подобные. «Низший ацил» относится к группам, содержащим от одного до шести углеродов.

Упоминание «карбоциклических» или «циклоалкильных» групп, при использовании в настоящем документе, если в контексте не указано иное, включает ароматические и неароматические кольцевые системы. Так, например, в рамки этого термина включены ароматические, неароматические, ненасыщенные, частично насыщенные и полностью насыщенные карбоциклические кольцевые системы. Как правило, такие группы могут быть моноциклическими или бициклическими и могут содержать, например, от 3 до 12 кольцевых членов, более часто от 5 до 10 кольцевых членов. Примеры моноциклических групп представляют собой группы, содержащие 3, 4, 5, 6, 7 и 8 кольцевых членов, более часто от 3 до 7, и предпочтительно 5 или 6 кольцевых членов. Примеры бициклических групп представляют собой группы, содержащие 8, 9, 10, 11 и 12 кольцевых членов, и более часто 9 или 10 кольцевых членов. Примеры неароматических карбоциклических/циклоалкильных групп включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил и тому подобные. Примеры C₇-C₁₀ полициклических углеводородов включают кольцевые системы, такие как норборнил и адамантил.

Арил (карбоциклический арил) относится к 5- или 6-членному ароматическому карбоциклическому кольцу; бициклической 9- или 10-членной ароматической кольцевой системе; или трициклической 13- или 14-членной ароматической кольцевой системе. Ароматические 6-14-членные карбоциклические кольца включают, например, замещенные или незамещенные фенильные группы, бензол, нафталин, индан, тетралин и флуорен.

Замещенный углеводородный радикал, алкил, арил, циклоалкил, алкокси и так далее, относится к конкретному заместителю, в котором до трех атомов H в каждом остатке замещены алкилом, галогеном, галогеналкилом, гидрокси, алкокси, карбокси, карбоалкокси (также упоминается как алкоксикарбонил), карбоксамидо (также упоминается как алкиламинокарбонил), циано, карбонилом, нитро, амино, алкиламино, диалкиламино, меркапто, алкилтио, сульфоксидом, сульфоном, ациламино, амидино, фенилом, бензилом, галогенбензилом, гетероарилом, фенокси, бензилокси, гетероарилокси, бензоилом, галогенбензоилом или низшим алкилгидрокси.

Термин «галоген» означает хлор, фтор, бром или йод.

Используемый в настоящем документе термин «хроман» или «хромановое соединение» относится к соединениям, имеющим функциональную хромановую группу в составе указанного соединения. В некоторых вариантах реализации изобретения хромановое соединение является замещенным. В других вариантах реализации изобретения хромановое соединение может включать хроманоны. Кумарин, токоферолы и токотриенолы представляют собой конкретные примеры хромановых соединений.

Термины «время цикла» или «цикл формования», используемые в настоящем документе, представлены в их обычном понимании, общеизвестном специалистам в области изготовления промышленных формовых изделий, и относятся к времени от одной точки в цикле формования до соответствующей точки в следующей повторяющейся последовательности (то есть, время, необходимое для изготовления детали в процессе формования, измеренное от точки одной операции до такой же точки в первом повторении указанной операции).

Термины «оптимальное механическое свойство» или «оптимальное физическое свойство», используемые в настоящем документе, относятся к формованным деталям, обладающим наиболее требуемым из: ударной прочности, коалесценции или спекания полимерных частиц и общего внешнего вида, такого как цвет.

Термин «органический материал» или «материал, подлежащий стабилизации», используемый в настоящем документе, относится к неживому органическому материалу, включая, например, косметические препараты, такие как мази и лосьоны, лекарственные препараты, такие как пилюли и суппозитории, фотографические регистрирующие материалы, органические красители, чернила и волокна, а также синтетические и природные органические полимеры, и биополимеры. Пример синтетических органических полимеров представляет собой синтетическая смола, такая как термопластичная смола, термореактивная смола и тому подобные. Специалистам в данной области техники известны различные подобные смолы, которые подходят для применения по настоящему изобретению. Примеры природных органических полимеров представляют собой природные каучуки, белки, производные целлюлозы, минеральные масла, животные или растительные масла, воски, жиры и масла и тому подобные.

Все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакции и так далее, используемые в описании и формуле изобретения, следует понимать как измененные во всех случаях термином «около». Соответственно, если не указано обратное, числовые параметры, представленные далее в описании и приложенной формуле изобретения, являются приближениями, которые могут варьироваться в зависимости от заданных свойств, которые необходимо получить в соответствии с настоящим изобретением. По крайней мере, но не в качестве попытки ограничить применение принципа эквивалентов до рамок формулы изобретения, каждый числовой параметр следует толковать с учетом количества значащих цифр и стандартных приемов округления.

Стабилизирующие композиции по настоящему изобретению пригодны для применения в стабилизирующих органических материалах, подверженных разложению и/или изменению цвета под действием света, кислорода и тепла, а также в способах изготовления изделий из органических материалов, смешанных с ними, включая по меньшей мере одно хромановое соединение, соответствующее Формуле V:

,

где

R₂₁ выбран из COR₂₈ или Si(R₂₉)₃, где R₂₈ выбран из H или C₁-C₂₀ углеводородного радикала; и R₂₉ выбран из C₁-C₁₂ углеводородного радикала или алкокси;

R₂₂ представляет собой заместитель, который может быть одинаковым или различным в положениях от n = 0 до 3 ароматической части Формулы V и независимо выбран из H или C₁-C₁₂ углеводородного радикала;

R₂₃ выбран из H или C₁-C₁₂ углеводородного радикала;

R₂₄ выбран из H или C₁-C₂₀ углеводородного радикала; и

каждый из R₂₅-R₂₇ независимо выбран из элемента, выбранного из группы, состоящей из H; C₁-C₁₂ углеводородного радикала; и OR₃₀, где R₃₀ выбран из H или C₁-C₁₂ углеводородного радикала; и

R₂₇ представляет собой H или связь, которая вместе с R₂₆ образует .

В некоторых вариантах реализации изобретения R₂₄ представляет собой C₁-C₁₈ углеводородный радикал.

В некоторых вариантах реализации изобретения хромановое соединение представляет собой ацетат витамина Е, соответствующий Формуле (Va):

,

или его изомеры и/или смеси, включая смеси изомеров.

В некоторых вариантах реализации изобретения стабилизирующая композиция содержит два или более хромановых соединения, соответствующих Формуле (V), или хромановое соединение, соответствующее Формуле (V), и другое хромановое соединение. В некоторых вариантах реализации изобретения другое хромановое соединение представляет собой токоферол или токотриенол.

Хромановое соединение может составлять от 0,001 до 5,0% по массе от общей массы стабилизирующей композиции, предпочтительно от 0,01 до 2,0% по массе от общей массы стабилизирующей композиции, и более предпочтительно от 0,01 до 1,0% по массе от общей массы стабилизирующей композиции. В некоторых вариантах реализации изобретения хромановое соединение составляет 0,05% по массе от общей массы стабилизирующей композиции.

В некоторых вариантах реализации изобретения стабилизирующая композиция может дополнительно содержать по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы органических фосфитов или фосфонитов. В некоторых вариантах реализации изобретения органическое фосфитное или фосфонитное соединение включает по меньшей мере один органический фосфит или фосфонит, выбранный из соединения, соответствующего Формулам 1-7:

в которых индексы представляют собой целые числа, и

n равен 2, 3 или 4; p равен 1 или 2; q равен 2 или 3; r равен от 4 до 12; y равен 1, 2 или 3; и z равен от 1 до 6;

A₁, если n равен 2, представляет собой C₂-C₁₈ алкилен; C₂-C₁₂ алкилен, прерванный кислородом, серой или -NR₄-; радикал формулы:

или фенилен;

A₁, если n равен 3, представляет собой радикал формулы -C_rH_2r-1-;

A₁, если n равен 4, представляет собой

A₂ является таким, как описано для A₁, если n равен 2;

B представляет собой прямую связь, -CH₂-, -CHR₄-, -CR₁R₄-, серу, C₅-C₇ циклоалкилиден или циклогексилиден, который замещен от 1 до 4 C₁-C₄ алкильными радикалами в положении 3, 4 и/или 5;

D₁, если p равен 1, представляет собой C₁-C₄ алкил, а если p равен 2, представляет собой -CH₂OCH₂-;

D₂, если p равен 1, представляет собой C₁-C₄ алкил;

E, если y равен 1, представляет собой C₁-C₁₈ алкил, -OR₁ или галоген;

E, если y равен 2, представляет собой -O-A₂-O-,

E, если y равен 3, представляет собой радикал формулы R₄C(CH₂O-)₃ или N(CH₂CH₂O-)₃;

Q представляет собой радикал по меньшей мере z-валентного спирта или фенола, указанный радикал присоединен к атому фосфора через атом кислорода;

R₁, R₂ и R₃ независимо друг от друга представляют собой C₁-C₁₈ алкил, который является незамещенным или замещенным галогеном, -COOR₄, -CN или -CONR₄R₄; C₂-C₁₈ алкил, прерванный кислородом, серой или -NR₄-; C₇-C₉ фенилалкил; C₅-C₁₂ циклоалкил, фенил или нафтил; нафтил или фенил, замещенный галогеном, от 1 до 3 алкильными радикалами или алкокси-радикалами, содержащими в совокупности от 1 до 18 углеродных атомов, или C₇-C₉ фенилалкилом; или радикал формулы:

,

в которой m представляет собой целое число в диапазоне от 3 до 6;

R₄ представляет собой водород, C₁-C₈ алкил, C₅-C₁₂ циклоалкил или C₇-C₉ фенилалкил,

R₅ и R₆ независимо друг от друга представляют собой водород, C₁-C₈ алкил или C₅-C₆ циклоалкил,

R₇ и R₈, если q равен 2, независимо друг от друга представляют собой C₁-C₄ алкил или вместе представляют собой 2,3-дегидропентаметиленовый радикал; и

R₇ и R₈, если q равен 3, представляют собой метил;

R₁₄ представляет собой водород, C₁-C₉ алкил или циклогексил,

R₁₅ представляет собой водород или метил, и, при наличии двух или более радикалов R₁₄ и R₁₅, эти радикалы являются одинаковыми или различными,

каждый X и Y представляет собой прямую связь или кислород,

Z представляет собой прямую связь, метилен, -C(R₁₆)₂- или серу, и

R₁₆ представляет собой C₁-C₈ алкил;

трис-арилфосфита, соответствующего Формуле 8:

(8),

где R₁₇ представляет собой заместитель, который является одинаковым или различным в положениях с 0 по 5 ароматической части Формулы 8 и независимо выбран из C₁-C₂₀ алкила, C₃-C₂₀ циклоалкила, C₄-C₂₀ алкилциклоалкила, C₆-C₁₀ арила и C₇-C₂₀ алкиларила; и их комбинаций.

В некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительны следующие органические фосфиты или фосфониты: трифенилфосфит; дифенилалкилфосфиты; фенилдиалкилфосфиты; трилаурилфосфит; триоктадецилфосфит; дистеарилпентаэритрита фосфит; трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит; трис(нонилфенил)фосфит; соединение формул (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), (J), (K) и (L):

2-бутил-2-этил-1,3-пропандиола 2,4,6-три-третбутилфенолфосфит; бис-(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил)пентаэритрита дифосфит; 2-бутил-2-этил-1,3-пропандиола 2,4-ди-кумилфенолфосфит; 2-бутил-2-этил-1,3-пропандиола 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенолфосфит; и бис-(2,4,6-три-трет-бутилфенил)пентаэритрита дифосфит.

Следующие органические фосфиты и фосфониты особенно походят для применения в процессах ротационного формования, описанных в настоящем документе: трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит (IRGAFOS® 168); бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритрита дифосфит (DOVERPHOS® S9228); и тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)-4,4’-бифенилен-дифосфонит (IRGAFOS® P-EPQ).

Органические фосфиты или фосфониты могут содержаться в количестве от 0,01% до 10% по массе от общей массы органического материала, подлежащего стабилизации. Предпочтительно, количество органического фосфита или фосфонита может составлять от 0,05 до 5% и более предпочтительно от 0,1 до 3% по массе от общей массы органического материала, подлежащего стабилизации.

В некоторых вариантах реализации изобретения стабилизирующая композиция может дополнительно содержать по меньшей мере одно пространственно-затрудненное фенольное соединение. Подходящие стерически затрудненные фенолы для применения в процессах ротационного формования, описанных в настоящем документе, включают, но не ограничиваясь ими, соединения, содержащие молекулярный фрагмент, соответствующий одной или более из Формул (IVa), (IVb) или (IVc):

,

где «» указывает точку присоединения (через углеродную связь) молекулярного фрагмента к исходному соединению, и где R₁₈ выбран из водорода и C_1-4 углеводородного радикала; R₁₉ и R₂₀ являются одинаковыми или различными и независимо выбраны из водорода и C₁-С₂₀ углеводородного радикала; и R₃₇ выбран из C₁-C₁₂ углеводородного радикала. В некоторых вариантах реализации изобретения R₁₈ и R₃₇ независимо выбраны из метила и трет-бутила.

Следующие соединения иллюстрируют некоторые стерически затрудненные фенолы, которые подходят для применения в композициях и способах настоящего изобретения: (1,3,5-трис(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)-1,3,5-триазин-2,4,6-(1H,3H,5H)-трион; 1,3,5-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-1,3,5-триазин-2,4,6(1H,3H,5H)-трион (IRGANOX® 3114); 1,1,3-трис(2’-метил-4’-гидрокси-5’-трет-бутилфенил)бутан; триэтиленгликоля бис[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионат]; 4,4’-тиобис(2-трет-бутил-5-метилфенол); 2,2’-тиодиэтилен-бис[3-(3-трет-бутил-4-гидроксил-5-метилфенил)пропионат]; октадецил 3-(3’-трет-бутил-4’-гидрокси-5’-метилфенил)пропионат; тетракисметилен(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилгидроциннамат)метан; N,N’-гексаметилен-бис[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионамид]; ди(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)тиодипропионат; и октадецил-3,5-ди-(трет)-бутил-4-гидроксигидроциннамат.

Другие фенолы, которые также подходят для применения в способах и композициях настоящего изобретения, известны специалистам в данной области техники и включают, например:

2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол; 2-трет-бутил-4,6-диметилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-4-н-бутилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-4-изобутилфенол; 2,6-дициклопентил-4-метилфенол; 2-(α-метилциклогексил)-4,6-диметилфенол; 2,6-ди-октадецил-4-метилфенол; 2,4,6,-трициклогексилфенол; и 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксиметилфенол;

2,2'-метилен-бис-(6-трет-бутил-4-метилфенол) (CYANOX® 2246); 2,2'-метилен-бис-(6-трет-бутил-4-этилфенол) (CYANOX® 425); 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-(α-метилциклогексил)фенол); 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-циклогексилфенол); 2,2'-метилен-бис-(6-нонил-4-метилфенол); 2,2'-метилен-бис-(6-нонил-4-метилфенол); 2,2'-метилен-бис-(6-(α-метилбензил)-4-нонилфенол); 2,2'-метилен-бис-(6-(α,α-диметилбензил)-4-нонилфенол); 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенол); 2,2'-этилиден-бис-(6-трет-бутил-4-изобутилфенол); 4,4'-метилен-бис-(2,6-ди-трет-бутилфенол); 4,4'-метилен-бис-(6-трет-бутил-2-метилфенол); 1,1-бис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенол)бутан 2,6-ди-(3-трет-бутил-5-метил-2-гидроксибензил)-4-метилфенол; 1,1,3-трис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)бутан; 1,1-бис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)-3-додецил-меркаптобутан; этиленгликоль-бис-(3,3-бис-(3'-трет-бутил-4'-гидроксифенил)-бутират)-ди-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)-дициклопентадиен; ди-(2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-метилбензил)-6-трет-бутил-4-метилфенил)терефталат; и другие фенольные соединения, такие как моноакрилатные эфиры бисфенолов, такие как этилиден-бис-2,4-ди-трет-бутилфенола моноакрилатный эфир;

гидрохиноны, такие как 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксифенол; 2,5-ди-трет-бутилгидрохинон; 2,5-ди-трет-амил-гидрохинон; и 2,6-дифенил-4-октадецилоксифенол; и

тиодифениловые эфиры, такие как 2,2'-тио-бис-(6-трет-бутил-4-метилфенол); 2,2'-тио-бис-(4-октилфенол); 4,4'-тио-бис-(6-трет-бутил-3-метилфенол); и 4,4'-тио-бис-(6-трет-бутил-2-метилфенол).

Стабилизирующие композиции по настоящему изобретению могут дополнительно содержать один или более со-стабилизаторов и/или добавок, которые включают, но не ограничиваясь ими: стерически затрудненные аминные светостабилизаторы, стерически затрудненные гидроксилбензоаты, феноляты никеля, стабилизаторы ультрафиолетового света, антиоксиданты и их комбинации, в количестве, эффективном для стабилизации органического материала от разрушительного действия излучения видимого и/или ультрафиолетового света.

Подходящие стерически затрудненные аминные светостабилизаторы для применения в способах и стабилизирующих композициях по настоящему изобретению включают, например, соединения, имеющие молекулярный фрагмент, соответствующей Формуле (VI):

(VI),

где

R₆₂ выбран из члена, выбранного из группы, состоящей из водорода; OH; C₁-C₂₀ углеводородного радикала; -CH₂CN; C₁-C₁₂ ацила; и C₁-C₁₈ алкокси;

R₆₅ выбран из члена, выбранного из группы, состоящей из водорода; и C₁-C₈ углеводородного радикала; и

каждый из R₆₀, R₆₁, R₆₃ и R₆₄ независимо в