ИЗДЕЛИЕ, ИМЕЮЩЕЕ ОСНОВУ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНА И СЛОЙ, ПОКРЫВАЮЩИЙ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДИН ИЗ УЧАСТКОВ ПОВЕРХНОСТИ УКАЗАННОЙ ОСНОВЫ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНА, А ТАКЖЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО ИЗДЕЛИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УКАЗАННОГО СЛОЯ Российский патент 2010 года по МПК C09D151/06 C08J7/04 

Данное изобретение относится к изделию, имеющему основу из полиолефина и слой, покрывающий по меньшей мере один из участков поверхности указанной основы, к способу изготовления такого изделия и к специфическому использованию слоя, покрывающего указанную основу.

Нефункционализированные полиэтилены и полипропилены и, в более общем смысле, нефункционализированные полиолефины, с тех пор, как они появились, ценились за их выгодные свойства в сочетании с их низкой стоимостью. Поэтому в настоящее время они используются, предпочтительно вместе с любыми другими пластиками, в многочисленных применениях, в частности, по существу одномерных изделиях, таких как волокна, по существу двумерных изделиях, таких как пленки, листы и полые изделия с тонкими стенками, и в различных по существу трехмерных изделиях, таких как полые изделия с толстыми стенками и сплошные изделия.

Однако часто случалось так, что уровень свойств, в частности поверхностных свойств и, еще более конкретно, антистатических свойств, которыми обладают изделия, изготовленные из нефункционализированного полиэтилена или полипропилен и, в более общем смысле, изделия, изготовленные из нефункционализированного полиолефина, не достигал уровня, требуемого для намечаемых видов применения.

Известно, что нефункционализированные полиолефины являются превосходными электрическими изоляторами. Сопутствующим качеством этого преимущества является накапливание статического электричества, удаление которого происходит очень медленно. К отрицательным сторонам такого накапливания зарядов относятся главным образом загрязнение поверхностей изделий из полиолефина (пылью и т.п.), возникновение искр, которые могут привести к взрыву во взрывоопасной окружающей атмосфере, и замедление процесса изготовления указанных изделий.

Уже сообщалось, что значительное улучшение антистатических свойств нефункционализированных полипропиленов может быть иногда достигнуто уменьшением их молекулярной массы и прививкой к ним ангидридных групп. Так, в заявке на патент Японии JP 53/137292 от имени Mitsui Toatsu Chem. раскрыт способ, в соответствии с которым изотактический полипропилен частично деполимеризуют (разлагают) в экструдере при использовании пероксида и при воздействии тепла, а затем полученный таким образом полипропилен подвергают реакционному взаимодействию при повышенной температуре в органическом растворителе в присутствии пероксида и малеинового ангидрида; в результате получают полипропилен с привитым малеиновым ангидридом, который обладает улучшенными антистатическими свойствами. Такой процесс очень трудно проводить (в частности, вследствие того, что он требует присутствия органического растворителя). В результате получают очень дорогие привитые полипропилены, которые гораздо дороже нефункционализированных полипропиленов и вдобавок к этому обычно обладают довольно посредственными антистатическими свойствами.

Также хорошо известно, что определенные специфические добавки, известные под названием антистатиков, могут быть использованы для улучшения антистатических свойств изделий на основе нефункционализированных полиолефинов. Такими антистатиками для нефункционализированных полиолефинов являются соединения, у которых обычно имеются гидрофильная часть и гидрофобная часть. Некоторые из них могут быть, разумеется, использованы также в качестве эмульгаторов, например это соли четвертичного аммония (антистатики и катионные эмульгаторы) и щелочные алкилсульфонаты (антистатики и анионные эмульгаторы). Однако по меньшей мере в случае полиолефинов, наиболее широко используемые для них антистатики, как это сообщается, в частности, в «Plastics Additives - An A-Z Reference», 1st ed. (1998), pp. 111-112, и в «Plastics Additives Handbook», 4th ed. (1993), pp. 752-754, обычно не являются эмульгаторами. Соответственно в качестве примеров обычных антистатиков для полиолефинов могут быть приведены сложные и простые эфиры полиэтиленгликоля, сложные эфиры и этаноламиды жирной кислоты, глицериды жирной кислоты, моно- и диглицериды жирного амина и продукты конденсации этиленоксида с жирным амином; эти антистатики неионогенного типа, хотя и несомненно обладают некоторыми свойствами поверхностно-активных веществ, не являются, за исключением возможно (и в самой малой степени) упомянутых последними продуктов конденсации этиленоксида с жирным амином, общепризнанными эффективными эмульгаторами, в отличие от продуктов конденсации алкиленоксида с жирной кислотой, с алифатическим жирным спиртом или с алкилфенолом.

Различные способы использования антистатиков представлены в описаниях предшествующего уровня техники. Так, в «Plastics Additives Handbook» описано непосредственное внедрение антистатика в пластик («внутренний антистатик»); дополнительно указано, что неионогенные антистатики, вследствие их низкой полярности, являются идеальными внутренними антистатиками для полиэтилена и полипропилена. Хотя и предполагается, что они должны быть идеальными, Заявителем было обнаружено, что обычные внутренние антистатики для изделий, изготовленных из полиэтилена или полипропилена, могут не проявлять достаточной эффективности, что объясняется, в частности, их затрудненной миграцией к поверхности таких изделий.

Другой способ внедрения, описанный в том же справочнике «Plastics Additives Handbook», заключается в нанесении раствора антистатика (далее называемого «внешним антистатиком») на поверхность изделия из полиолефина, например, распылением, увлажнением или погружением изделия в указанный раствор, с последующей сушкой обработанной поверхности; для такого «внешнего» применения природа антистатика является менее критичной, и в качестве внешних антистатиков могли бы быть широко использованы различные соединения, не являющиеся поверхностно-активными веществами, и, тем более, неэмульгирующие вещества, такие как глицерин, полиолы и полигликоли. В соответствии с «Plastics Additives Handbook» «внешний» способ применения обладает двумя основными недостатками: он требует значительных затрат на оборудование и его эксплуатацию, а также имеет место низкая стойкость внешнего антистатика, остающегося на поверхности изделия из полиолефина.

Заявителем было найдено, что, совершенно неожиданно, нанесение покрытия, содержащего эффективную комбинацию функционализированного полиолефина специфического типа и эффективного эмульгатора, который предпочтительно подходит для основы из полиолефина, делает возможным разрешение всех вышеуказанных, а также многих других проблем.

В первую очередь предметом данного изобретения является, соответственно, изделие, имеющее основу из полиолефина, которое имеет многочисленные преимущества, в частности улучшенные поверхностные свойства, и, еще более конкретно, улучшенные антистатические свойства по сравнению с известными изделиями такого же вида, без проявления недостатков, присущих известным изделиям.

В соответствии с этой целью данное изобретение относится к изделию, содержащему

по меньшей мере одну основу (S), которая содержит по меньшей мере одну композицию полиолефина (C1), содержащую по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (PO1); причем указанная основа имеет поверхность, и

по меньшей мере один слой (Σ), покрывающий по меньшей мере один из участков поверхности указанной основы; причем указанный слой (Σ) образован по меньшей мере одной композицией полиолефина (C2), которая содержит:

по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (PO2); причем данные кислотные и/или ангидридные группы необязательно нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, и

по меньшей мере один эмульгатор.

Масса основы (S) и слоя (Σ) в сумме преимущественно составляют более 10%, предпочтительно более 50% и особенно предпочтительно более 90% от массы изделия по данному изобретению. В особенно предпочтительном случае изделие по данному изобретению образовано главным образом основой (S) и слоем (Σ). В наиболее предпочтительном случае изделие по данному изобретению образовано основой (S) и слоем (Σ).

Основа (S) может быть, в частности, по существу трехмерным телом, по существу двумерным телом или же по существу одномерным телом.

На практике, любое тело является трехмерным и может быть соответственно охарактеризовано тремя характеристическими размерами («длина», «ширина» и «высота»). Однако у некоторых тел один или более из их характеристических размеров значительно меньше других двух или третьего размера. А именно, для целей данного изобретения:

по существу трехмерное тело является телом, ни один из характеристических размеров которого не имеет существенно меньшую величину по сравнению с другими размерами;

по существу двумерное тело является телом, один из характеристических размеров («толщина-высота») которого значительно меньше по сравнению с другими двумя размерами («длина» и «ширина»), и

по существу одномерное тело является телом, два из характеристических размеров («толщина-ширина» и «толщина-высота») которого значительно меньше по сравнению с третьим размером («длина»).

С математической точки зрения по существу трехмерные тела имеют вид геометрического объема, по существу двумерные тела имеют по существу вид геометрической поверхности и по существу одномерные тела имеют по существу вид геометрической линии. По существу двумерное тело может также выглядеть как поверхность (с определенной длиной и с определенной шириной), которая отличается от геометрической поверхности в том, что оно имеет толщину, не равную нулю (обычно в направлении, перпендикулярном поверхности), при этом указанная толщина, не равная нулю, тем не менее, существенно меньше квадратного корня площади поверхности, и, более конкретно, указанная толщина, не равная нулю, существенно меньше длины и ширины данной поверхности. В случае по существу одномерного тела оно может также выглядеть как линия (определенной длины), которая отличается от геометрической линии в том, что оно имеет толщину-площадь, не равную нулю (обычно в плоскости, перпендикулярной данной линии, с определенной толщиной-шириной, не равной нулю, и с определенной толщиной-высотой, не равной нулю, в качестве характеристических размеров); причем указанная толщина-площадь, не равная нулю, тем не менее, существенно меньше квадрата длины линии, и, более конкретно, указанная толщина-ширина, не равная нулю, и указанная толщина-высота, не равная нулю, существенно меньше длины данной линии. Геометрическая поверхность может быть плоской или искривленной, скрученной или нескрученной; геометрическая линия может быть прямой или искривленной линией.

Толщина тела преимущественно определяется как

t=∫_v τ(x,y,z) dx dy dz/V,

где x, y и z являются координатами элементарного объема dV (dV=dx.dy.dz) тела объемом V, а τ является локальной толщиной.

Локальная толщина τ, связанная с точкой материала с координатами (x, y, z), определяется как наименьшая длина прямолинейного сегмента D, который проходит через данную точку материала и который пересекает тело под прямым углом (другими словами, который вытянут от точки материала, от которой D входит в тело, до точки, в которой D выходит из тела).

Первой предпочтительной основой (S) является по существу двумерное тело [основа (S1)].

Толщина t основы (S1) предпочтительно удовлетворяет следующему соотношению:

t<(V/k²)^1/3 [которое эквивалентно V>(k.t).(k.t).t] (rel-1),

где V - объем основы (S1), k равно 10, t выражена в мм и V выражен в мм³.

Толщина t основы (S1) более предпочтительно удовлетворяет соотношению (rel-1), представленному выше, в котором k изменено на значение, равное 100.

Кроме того, толщина t основы (S1) предпочтительно удовлетворяет следующему соотношению:

t<(S/2)^1/2 [которое эквивалентно S>2.(k_b.t).(k_b.t)] (rel-2),

где S - площадь поверхности основы (S1), k_b=10, t выражено в мм и S выражена в мм².

Толщина t основы (S1) более предпочтительно удовлетворяет соотношению (rel-2), представленному выше, в котором k_b изменено на значение, равное 100.

Первой предпочтительной основой (S1) является основа с толщиной t менее 500 мкм [основа (S1-1)]. Такую основу (S1) обычно относят к «пленкам».

Основа (S1-1) имеет толщину предпочтительно меньше 250 мкм.

Основа (S1-1) имеет толщину предпочтительно больше 5 мкм.

Основа (S1-1) предпочтительно удовлетворяет соотношению (rel-1), в котором k изменено и равно 1000. Основа (S1-1) более предпочтительно удовлетворяет соотношению (rel-1), в котором k изменено и равно 10000.

Основа (S1-1) предпочтительно является гибкой. Особенно предпочтительно для основы (S1-1), чтобы она обладала возможностью изгибания с образованием формы прямоугольного параллелепипеда, толщина которого значительно меньше его длины и его ширины; такая основа (S1-1) тогда имеет сходство с «плоскостью с чрезвычайно малой толщиной».

Второй предпочтительной основой (S1) является основа с толщиной t от 500 мкм до 5000 мкм [основа (S1-2)].

Основа (S1-2) предпочтительно является прямоугольным параллелепипедом, толщина которого значительно меньше его длины и его ширины; такая основа (S1-2) тогда имеет сходство с «плоскостью с очень малой толщиной». Такую основу обычно относят к «тонким листам».

Третьей предпочтительной основой (S1) является основа с толщиной t более 5000 мкм [основа (S1-3)].

Основа (S1-3) предпочтительно является прямоугольным параллелепипедом, толщина которого значительно меньше его длины и его ширины; такая основа (S1-3) тогда имеет сходство с «плоскостью с малой толщиной». Такую основу обычно относят к «толстым листам».

Основа (S1-3) предпочтительно является жесткой.

Четвертой предпочтительной основой (S1) является полое тело с тонкими стенками, толщина t которого составляет менее 5 мм [основа (S1-4)].

Толщина стенок основы (S1-4) преимущественно имеет величину толщины основы t (S1-4).

Основа (S1-4) имеет толщину t предпочтительно более 500 мкм. Она, кроме того, имеет толщину t предпочтительно менее 2500 мкм.

Второй предпочтительной основой (S) является по существу одномерное тело [основа (S2)].

Толщина t основы (S2) предпочтительно менее 10 мм, более предпочтительно менее 250 мкм и, еще более предпочтительно, менее 50 мкм.

Толщина t основы (S2) предпочтительно удовлетворяет следующему соотношению:

t<(V/k')^1/3 [которое эквивалентно V>(k'.t).t.t] (rel-3),

где V - объем основы (S2), k' равно 10, t выражено в мм и V выражен в мм³.

Толщина t основы (S2) более предпочтительно удовлетворяет соотношению (rel-3), представленному выше, в котором k' равно 100. Еще более предпочтительно, чтобы она удовлетворяла соотношению (rel-3), представленному выше, в котором k' равно 1000. Наиболее предпочтительно, чтобы она удовлетворяла соотношению (rel-3), представленному выше, в котором k' равно 10000.

Кроме того, толщина t основы (S2) предпочтительно удовлетворяет следующему соотношению:

t<(S/k'_b)^1/2/2 [которое эквивалентно S>4.(k'_b.t).t] (rel-4),

где S - площадь поверхности основы (S2), k'_b=10, t выражено в мм и S выражена в мм².

Толщина t основы (S2) более предпочтительно удовлетворяет соотношению (rel-4), представленному выше, в котором k'_b равно 100. Еще более предпочтительно, чтобы она удовлетворяла соотношению (rel-4), представленному выше, в котором k'_b равно 1000. Наиболее предпочтительно, чтобы она удовлетворяла соотношению (rel-4), представленному выше, в котором k'_b равно 10000.

Для основы (S2) предпочтительно, чтобы она имела вид сплошного цилиндра, диаметр которого значительно меньше его длины; такая основа (S2) тогда имеет сходство с прямой линией, имеющей чрезвычайно малый диаметр. Такую основу обычно относят к «волокнам».

Толщина t основы (S2) предпочтительно больше 5 мкм. Основа (S2), кроме того, имеет толщину t предпочтительно меньше 5000 мкм, более предпочтительно меньше 500 мкм и, еще более предпочтительно, меньше 50 мкм.

Третьей предпочтительной основой (S) является по существу трехмерное тело [основа (S3)].

Первой предпочтительной основой (S3) является полое тело с толстыми стенками, толщина t которого составляет более 5 мм [основа (S3)].

Толщина стенок основы (S3) преимущественно имеет величину толщины t основы (S3).

Основа (S3) обычно имеет толщину t более 10 мм. Она, кроме того, имеет толщину t предпочтительно менее 100 мм.

Масса композиции полиолефина (C1) по отношению к массе основы (S) предпочтительно составляет более 50%, еще предпочтительнее более 90%. Более предпочтительно, чтобы основа (S) была по существу образована из композиции полиолефина (C1). Особенно предпочтительно, чтобы основа (S) была образована из композиции полиолефина (C1).

Термин «полиолефин» использован здесь для обозначения полимера, более 50% по массе повторяющихся звеньев которого являются производными по меньшей мере одного олефина.

Термин «олефин» использован здесь для обозначения моноолефина. Олефин может быть, в частности, разветвленным или линейным. В качестве примеров линейных олефинов могут быть приведены этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен и 1-децен.

Нефункционализированный полиолефин в том смысле, как это используется в данном изобретении, представляет собой полиолефин, не имеющей функциональной группы какой бы то ни было природы и какой бы то ни было формы (посредством такой функциональной группы может быть выполнена сополимеризация или прививка); нефункционализированный полиолефин в том смысле, как это используется в данном изобретении, лишен, в частности, повторяющихся звеньев, производных от ненасыщенного сомономера с двойными связями, предоставляющего по меньшей мере одну функциональную группу, такого как ненасыщенные карбоновые кислоты с двойными связями, их металлические соли и их сложные эфиры, или виниловые сложные эфиры; он также, в частности, лишен функциональных групп, прививаемых при использовании прививающих агентов, таких как ненасыщенные карбоновые кислоты с двойными связями, их ангидриды, их металлические соли и их сложные эфиры.

Предпочтительно, по меньшей мере 80% по массе, более предпочтительно по меньшей мере 90% по массе и, еще более предпочтительно, все повторяющиеся звенья нефункционализированного полиолефин (PO1) являются производными по меньшей мере одного олефина.

Предпочтительно, более 50% по массе повторяющихся звеньев нефункционализированного полиолефина (PO1) являются производными от одного и того же олефина (O1).

Олефин (O1) является предпочтительно линейным.

Олефин (O1) предпочтительно содержит от 2 до 8 атомов углерода, более предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода.

Первым олефином (O1), который особенно предпочтителен, является этилен. Для целей данного изобретения полиолефин, в котором более 50% по массе повторяющихся звеньев являются производными этилена, является полиэтилен; хорошие результаты были получены в случае, когда нефункционализированным полиолефином (PO1) был полиэтилен.

Вторым олефином (O1), который особенно предпочтителен, является пропилен. Для целей данного изобретения полиолефин, в котором более 50% по массе повторяющихся звеньев являются производными пропилена, является полипропилен; хорошие результаты были получены в случае, когда нефункционализированным полиолефином (PO1) был полипропилен.

Нефункционализированный полиолефин (PO1) может быть, в частности, гомополимером или сополимером.

Необязательные сомономеры олефина (O1) преимущественно выбраны из линейных олефинов, указанных выше, из стирола (необязательно с одной или двумя замещающими гидрокарбильными группами) или из диолефинов, содержащих от 4 до 18 атомов углерода, таких как 4-винилциклогексен, дициклопентадиен, метилен- и этилиденнорборнен, 1,3-бутадиен, изопрен и 1,3-пентадиен. Они предпочтительно выбраны из указанных выше линейных олефинов.

Предпочтительно по меньшей мере 60% по массе и более предпочтительно по меньшей мере 65% по массе повторяющихся звеньев нефункционализированного полиолефина (PO1) являются производными от олефина (O1).

Превосходные результаты были, в частности, получены в случае, когда нефункционализированный полиолефин (PO1) являлся смесью, содержащей, с одной стороны, гомополимер пропилена или статистический сополимер пропилена и этилена, содержащий от 2 до 6% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена, и, с другой стороны, диблоксополимер, один блок которого представляет собой блок гомополимера пропилена или статистического сополимера пропилена и этилена, содержащего от 2 до 6% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена, а другой блок представляет собой блок сополимера пропилена и этилена, содержащего от 20 до 45% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена.

Композиция полиолефина (C1) преимущественно содержит более 50% по массе, предпочтительно более 90% по массе, более предпочтительно более 95% по массе и, наиболее предпочтительно, более 99% по массе, по отношению к общей массе композиции, такого нефункционализированного полиолефина (PO1).

Композиция полиолефина (C1) может, необязательно, дополнительно содержать, в частности, обычные добавки для композиций полиолефина в количестве преимущественно до 40% по массе, предпочтительно до 10% по массе, более предпочтительно до 5% по массе и, наиболее предпочтительно, до 1% по массе, по отношению к общей массе композиции.

В качестве примеров таких обычных добавок могут быть приведены антиоксиданты, такие как стерически затрудненные фенолы, смазочные вещества, наполнители, окрашивающие вещества, зародышеобразующие агенты, УФ-стабилизаторы, антациды, такие как стеарат кальция, и агенты для деактивации металла.

Композиция полиолефина (C1) преимущественно не содержит антистатика.

Композиция полиолефина (C1) преимущественно не содержит эмульгатора.

Композиция полиолефина (C1) преимущественно не содержит привитого полиолефина, предпочтительно не содержит функционализированного полиолефина и, особенно предпочтительно, не содержит любого полимера, иного, чем нефункционализированный полиолефин (PO1).

Слой (Σ) преимущественно имеет толщину в интервале между 0,1 и 1000 мкм.

Слой (Σ) имеет толщину предпочтительно более 1 мкм, более предпочтительно более 5 мкм и, наиболее предпочтительно, более или равную 8 мкм.

Кроме того, слой (Σ) имеет толщину предпочтительно менее 100 мкм, более предпочтительно менее 50 мкм, и, наиболее предпочтительно, менее или равную 30 мкм.

Превосходные результаты были получены в случае, когда слой (Σ) имел толщину в интервале между 8 и 30 мкм.

Предпочтительно, по меньшей мере 80% по массе, более предпочтительно по меньшей мере 90% по массе и, еще более предпочтительно, все повторяющиеся звенья нефункционализированного полиолефина (PO2) являются производными по меньшей мере одного олефина.

Преимущественно, более 50% по массе повторяющихся звеньев нефункционализированного полиолефина (PO2) являются производными от одного и того же олефина (O2).

Олефин (O2) является предпочтительно линейным.

Олефин (O2) предпочтительно содержит от 2 до 8 атомов углерода, более предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода.

Первым олефином (O2), который особенно предпочтителен, является этилен. Хорошие результаты были получены в случае, когда нефункционализированным полиолефином (PO2) был полиэтилен, в особенности, когда нефункционализированным полиолефином (PO1) был полиэтилен, а также когда нефункционализированным полиолефином (PO1) был полипропилен.

Вторым олефином (O2), который особенно предпочтителен, является пропилен. Хорошие результаты были получены в случае, когда нефункционализированным полиолефином (PO2) был полипропилен, в особенности, когда нефункционализированным полиолефином (PO1) был полипропилен, а также когда нефункционализированным полиолефином (PO1) был полиэтилен.

Нефункционализированный полиолефин (PO2) может быть, в частности, гомополимером или сополимером.

Необязательные сомономеры олефина (O2) преимущественно выбраны из того же самого списка мономеров, что и для необязательных сомономеров олефина (O1).

Предпочтительно, по меньшей мере 80% по массе, более предпочтительно по меньшей мере 90% по массе и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 94% по массе повторяющихся звеньев нефункционализированного полиолефина (PO2) являются производными олефина (O2).

Превосходные результаты были получены в случае, когда нефункционализированный полиолефин (PO2) являлся гомополимером пропилена или статистическим сополимером пропилена и этилена, содержащим от 2 до 6% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена, в частности, когда нефункционализированный полиолефин (PO1) являлся смесью, содержащей, с одной стороны, гомополимер пропилена или статистический сополимер пропилена и этилена, содержащий от 2 до 6% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена, и, с другой стороны, диблоксополимер, один блок которого представляет собой блок гомополимера пропилена или статистического сополимера пропилена и этилена, содержащего от 2 до 6% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена, а другой блок представляет собой блок сополимера пропилена и этилена, содержащего от 20 до 45% по массе повторяющихся звеньев, являющихся производными этилена.

Кислотные и/или ангидридные группы преимущественно привиты к нефункционализированному полиолефину (PO2) с участием по меньшей мере одного мономера, способного к прививке, необязательно в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего агента.

Кислотные и/или ангидридные группы предпочтительно привиты к нефункционализированному полиолефину (PO2) с участием по меньшей мере одного мономера, способного к прививке, и по меньшей мере одного радикалообразующего агента.

Мономер, способный к прививке, может быть ненасыщенной моно- или дикарбоновой кислотой с одной двойной связью или же ангидридом или металлической солью такой моно- или дикарбоновой кислоты. Данный мономер, способный к прививке, предпочтительно содержит от 3 до 20 атомов углерода. Мономер, способный к прививке, более предпочтительно выбран из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, итаконовой кислоты, кротоновой кислоты, цитраконовой кислоты, малеинового ангидрида, итаконового ангидрида, кротонового ангидрида и цитраконового ангидрида. Малеиновый ангидрид особенно предпочтителен в качестве мономера, способного к прививке.

В качестве примеров радикалообразующих агентов могут быть, в частности, приведены трет-бутилкумилпероксид, 1,3-ди(2-(трет-бутилперокси)изопропил)бензол, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, ди(трет-бутил)пероксид и 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)-3-гексин. 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан (DHBP) дает возможность синтеза функционализированных полиолефинов, которые показали хорошие результаты в отношении различных аспектов данного изобретения.

При практическом применении прививки может быть использовано любое известное устройство для достижения данной цели. Так, возможно использование, без ограничений, смесителей внешнего или внутреннего типа. Наилучшим образом подходят смесители внутреннего типа, в том числе смесители Brabender® периодического действия и смесители непрерывного действия, такие как экструдеры. Экструдеры обычно содержат по меньшей мере следующие части: подающую зону и, на их выходе, выпускную зону, перед которой образована зона сжатия, принуждающая расплавленный материал к прохождению через выпускную зону. Прививку предпочтительно выполняют в экструдере.

Количество привитых кислотных и/или ангидридных групп, выраженное в виде количества мономера, способного к прививке, по отношению к массе функционализированного полиолефина (POg), преимущественно больше 0,10% по массе, предпочтительно больше 0,20% по массе и, еще более предпочтительно, больше 0,30% по массе. Кроме того, это количество преимущественно меньше или равно 2,0% по массе, предпочтительно меньше или равно 1,5% по массе и, более предпочтительно, меньше или равно 1,0% по массе.

Как указано выше, по меньшей мере часть кислотных и/или ангидридных групп, включенных в функционализированный полиолефин (POg), может быть необязательно нейтрализована, полностью или частично, по меньшей мере одним нейтрализующим агентом.

Предпочтительным функционализированным полиолефином (POg) является функционализированный полиолефин, кислотные и/или ангидридные группы которого не нейтрализованы.

Другим предпочтительным функционализированным полиолефином (POg) является функционализированный полиолефин, кислотные и/или ангидридные группы которого нейтрализованы, полностью или частично, по меньшей мере одним нейтрализующим агентом.

Нейтрализующий агент может содержать, в частности, по меньшей мере одну неорганическую соль или по меньшей мере одну органическую соль или же смесь по меньшей мере одной органической соли и по меньшей мере одной неорганической соли.

Неорганическая соль, используется ли она отдельно или в смеси, является предпочтительно карбонатом, бикарбонатом, фосфатом или гидрофосфатом металла, который может быть, в частности, щелочным металлом, щелочноземельным металлом, металлом группы IIIa Периодической таблицы элементов или переходным металлом. Предпочтительным является использование карбонатов. Особенно предпочтительно использование карбоната натрия.

Органическая соль, используется ли она отдельно или в смеси, является предпочтительно карбоксилатом или же моно- или полигидроксикарбоксилатом металла, который может быть, в частности, щелочным металлом, щелочноземельным металлом, металлом группы IIIa Периодической таблицы элементов или переходным металлом.

Нейтрализующий агент предпочтительно содержит по меньшей мере одну органическую соль, такую как ацетат цинка, лактат натрия и тартрат натрия.

Нейтрализующий агент, в частности, предпочтительно содержит по меньшей мере одну органическую соль и по меньшей мере одну неорганическую соль, такие как ацетат цинка с карбонатом натрия и лактат натрия с карбонатом натрия.

Нейтрализующий агент предпочтительно не содержит гидроксида металла.

Нейтрализующий агент используют в количестве предпочтительно более 0,5 молярных эквивалентов по отношению к числу кислотных и/или ангидридных групп функционализированного полиолефина (POg). Кроме того, его используют в количестве предпочтительно менее 3 молярных эквивалентов по отношению к числу кислотных и/или ангидридных групп функционализированного полиолефина (POg).

Функционализированный полиолефин (POg) имеет среднемассовую молекулярную массу преимущественно меньше 80000, предпочтительно меньше 70000 и более предпочтительно меньше 60000. Кроме того, функционализированный полиолефин (POg) имеет среднемассовую молекулярную массу преимущественно больше 10000, предпочтительно больше 20000 и, более предпочтительно, больше 30000. Превосходные результаты были получены в случае, когда полиолефин (POg) имел среднемассовую молекулярную массу в интервале между 30000 и 60000.

Среднемассовая молекулярная масса функционализированного полиолефина (POg) преимущественно определяется гельпроникающей хроматографией (GPC) с 1,2,4-трихлорбензолом в качестве растворителя.

Функционализированный полиолефин (POg) преимущественно почти не содержит свободного (непривитого) мономера, способного к прививке. Это количество предпочтительно меньше 500 млн^-1. Более предпочтительно оно составляет менее 200 млн^-1.

Композиция полиолефина (C2) преимущественно содержит более 25% по массе, предпочтительно более 50% по массе, более предпочтительно более 60% по массе и, наиболее предпочтительно, более 70% по массе, по отношению к общей массе композиции, такого функционализированного полиолефина (POg).

Композиция полиолефина (C2) преимущественно не содержит функционализированного полиолефина, иного, чем функционализированный полиолефин (POg), и предпочтительно не содержит любого полимера, иного, чем функционализированный полиолефин (POg).

В качестве примеров эмульгаторов могут быть приведены анионные эмульгаторы, алкоксилированные анионные эмульгаторы, катионные эмульгаторы, алкоксилированные катионные эмульгаторы, амфотерные эмульгаторы, алкоксилированные амфотерные эмульгаторы и алкоксилированные неионогенные эмульгаторы.

Для целей данного изобретения термины «анионные эмульгаторы», «катионные эмульгаторы» и «амфотерные эмульгаторы» относятся к неалкоксилированным эмульгаторам, в противоположность различным алкоксилированным эмульгаторам, указанным выше.

В качестве примеров катионных эмульгаторов могут быть приведены гидрохлориды первичных аминов, гидрохлориды вторичных аминов и соли четвертичного аммония, такие как эмульгатор Noramium® CES80, поставляемый в продажу компанией Ceca.

В качестве примеров анионных эмульгаторов могут быть приведены моно- или диалкилсульфосукцинаты натрия, нонилфенилфосфаты натрия или аммония, алкилкарбоксилаты натрия, аммония или калия, алкилсульфаты натрия или аммония, такие как линейные или разветвленные C₆, C₈, C₁₀, C₁₂, C₁₄, C₁₆ или C₁₈-алкилсульфаты аммония или натрия, первичные или вторичные алкилсульфонаты натрия, и алкиларилсульфонаты натрия или аммония, такие как н-додецилбензолсульфонат или тетрапропилбензолсульфонат натрия или аммония.

В качестве примеров амфотерных эмульгаторов могут быть приведены эмульгаторы, которые содержат карбоксильную группу (-COOH при кислой величине pH/-COO^-Na⁺, например, при щелочной величине pH) и аминогруппу (-NH₂ при щелочной величине pH и -NH₃ ⁺Cl^- при кислой величине pH).

Как указано выше, эмульгатор может быть алкоксилированным. Алкоксилированный эмульгатор представляет собой эмульгатор, химическая структура которого содержит блок -(-R'-O-)_j, где R' является алкиленовой группой и где j является целым положительным числом. В качестве примеров подходящих алкиленовых групп могут быть приведены этиленовая группа (в этом случае эмульгатор называют этоксилированным), пропиленовая группа (пропоксилированный эмульгатор) и алкиленовые группы, содержащие более 3 атомов углерода. Этоксилированные эмульгаторы и пропоксилированные эмульгаторы являются предпочтительными среди алкоксилированных эмульгаторов. Кроме того, из алкоксилированных эмульгаторов предпочтительными являются те из них, которые имеют степень алкоксилирования j меньше 30, более предпочтительными являются алкоксилированные эмульгаторы со степенью алкоксилирования j от 2 до 15 и наиболее предпочтительными являются алкоксилированные эмульгаторы со степенью алкоксилирования j от 4 до 12 (т.е. содержащие по меньшей мере 4 и самое большее 12 молей алкиленоксида).

В качестве примеров алкоксилированных катионных эмульгаторов могут быть приведены гидрохлориды этоксилированных первичных аминов, гидрохлориды этоксилированных вторичных аминов, такие как гидрохлориды определенных эмульгаторов серии Noramox®, поставляемых в продажу компанией Ceca.

В качестве примеров алкоксилированных анионных эмульгаторов могут быть приведены этоксилированные моноалкилсульфосукцинаты натрия, алкоксилированные нонилфенилфосфаты натрия или аммония, этоксилированные алкилсульфаты аммония или натрия, такие как этоксилированные н-лаурилсульфаты натрия, содержащие 2, 4, 6, 8, 10 и 12 молей этиленоксида (т.е. для которых величина j составляет 2, 4, 6, 8, 10 или 12 соответственно), или алкоксилированные алкиларилсульфонаты, такие как алкоксилированные октил- и нонилфенилсульфонаты.

В качестве примеров алкоксилированных амфотерных эмульгаторов могут быть приведены эмульгаторы, которые содержат карбоксильную группу (-COOH при кислой величине pH/-COO^-Na⁺, например, при щелочной величине pH) и аминогруппу (-NH₂ при щелочной величине pH и -NH₃ ⁺Cl^- при кислой величине pH) и этоксилированы 4 или 8 молями этиленоксида.

В качестве примеров алкоксилированных неионогенных эмульгаторов могут быть приведены продукты конденсации алкиленоксида с жирной кислотой, такие как продукты конденсации этиленоксида с лауриновой кислотой, содержащие 5 или 10 молей этиленоксида; продукты конденсации алкиленоксида с жирным спиртом, такие как продукты конденсации этиленоксида с лауриловым спиртом, содержащие 2, 4, 7, 10 или 12 молей этиленоксида, и продукты конденсации пропиленоксида с лауриловым спиртом, содержащие 4 или 8 молей пропиленоксида; продукты конденсации алкиленоксида с алкилфенолом, такие как продукты конденсации этиленоксида с нонилфенолом или продукты конденсации этиленоксида с октилфенолом и такие как продукты конденсации пропиленоксида с нонилфенолом; этоксилированные сложные эфиры сорбита, продукты конденсации этиленоксида с жирным амидом и продукты конденсации этиленоксида с жирным амином.

Алкоксилированные неионогенные эмульгаторы являются часто продуктами конденсации алкиленоксида с веществом жирного ряда (кислотой, спиртом, амидом, амином). При возможности применения указанное вещество жирного ряда преимущественно содержит от 6 до 24 атомов углерода, предпочтительно от 10 до 18 атомов углерода и, наиболее предпочтительно, от 12 до 16 атомов углерода.

Первый предпочтительный эмульгатор, который обеспечивает определенные конкретные преимущества изделия, выбран из катионных эмульгаторов [эмульгатор (E1)].

Таким эмульгатором (E1) предпочтительно является соль четвертичного аммония.

Вторым предпочтительным эмульгатором, который обеспечивает определенные конкретные преимущества изделия, является алкоксилированный эмульгатор; он выбран из алкоксилированных анионных эмульгаторов, алкоксилированных катионных эмульгаторов, алкоксилированных амфотерных эмульгаторов или алкоксилированных неионогенных эмульгаторов [эмульгатор (E2)].

Эмульгатор (E2) является предпочтительно:

либо алкоксилированным катионным эмульгатором,

либо алкоксилированным неионогенным эмульгатором, выбранным из конденсатов алкиленоксида с жирной кислотой, конденсатов алкиленоксида с жирным спиртом и конденсатов алкиленоксида с алкилфенолом.

Композиция полиолефина (C2) преимущественно содержит более 0,5% по массе, предпочтительно более 5% по массе, более предпочтительно более 10% по массе и, наиболее предпочтительно, более 15% по массе, по отношению к общей массе композиции, такого эмульгатора. Кроме того, она преимущественно содержит менее 50% по массе, предпочтительно менее 40% по массе и, наиболее предпочтительно, менее 30% по массе, по отношению к общей массе композиции, такого эмульгатора.

Композиция полиолефина (C2) может, необязательно, дополнительно содержать, в частности, обычные добавки для композиций полиолефина в количестве преимущественно до 40% по массе, предпочтительно до 10% по массе, более предпочтительно до 5% по массе и, наиболее предпочтительно, до 1% по массе, по отношению к общей массе композиции. Примеры обычных добавок для композиций полиолефина были приведены выше.

Композиция полиолефина (C2) по существу не содержит неэмульгирующего антистатика. В том смысле, как это используется в данном изобретении, сложные и простые эфиры полиэтиленгликоля, сложные эфиры и этаноламиды жирной кислоты, глицериды жирной кислоты и моно- и диглицериды жирного амина являются неэмульгирующими антистатиками.

Композиция полиолефина (C2) обычно не содержит добавок, не являющихся обычными для полиолефиновых композиций. Однако в соответствии со специфическим вариантом осуществления данного изобретения композиция полиолефина (C2) преимущественно дополнительно содержит элементарный углерод, предпочтительно порошок углерода или углеродные нанотрубки, при этом особенно предпочтительны углеродные нанотрубки. Элементарный углерод преимущественно тонко диспергирован гомогенным образом в композиции полиолефина (C2). В соответствии с данным специфическим вариантом осуществления количество элементарного углерода преимущественно составляет от 0,1 до 10% по массе и предпочтительно от 1 до 5% по массе, по отношению к общей массе композиции. Изделие, изготовленное в соответствии с таким конкретным вариантом осуществления данного изобретения, преимущественно обеспечивает увеличенную электропроводность поверхности, предпочтительно увеличенную электропроводность поверхности и увеличенную теплопроводность поверхности.

Изделие по данному изобретению может быть, в частности, промежуточным продуктом в процессе изготовления полуфабриката или готового продукта, полуфабрикатом или готовым продуктом. В соответствии с конкретным вариантом осуществления данного изобретения изделие по данному изобретению является готовым продуктом. Изделие по данному изобретению преимущественно обладает очень хорошими свойствами, значительно улучшенными по сравнению с изделиями, изготовленными в соответствии с известным уровнем техники (в частности, с изделиями, имеющими основу из полиолефина без покрытия). В частности, преимущественно улучшены поверхностные свойства и, более конкретно, улучшены антистатические свойства. Преимущественно, кроме того, слой (Σ) такого изделия по данному изобретению прочно удерживается на основе (S); это обычно обеспечивает превосходную стабильность поверхностных свойств, в частности антистатических свойств, с течением времени, в отличие от слабого сохранения антистатических свойств основами, покрытыми внешними антистатиками. В заключение, Заявитель достиг цели в изготовлении таких изделий по данному изобретению, в которых слой (Σ) был прозрачным. Если прозрачность является желательным качеством, то некоторыми предпочтительными нефункционализированными полиолефинами (PO2) являются (i) статистические сополимеры пропилена и этилена, содержащие от 2 до 6 по массе повторяющихся звеньев, производных от этилена, и (ii) статистические сополимеры этилена и одного или нескольких C₃-C₈-α-олефина(ов), содержащие от 2 до 6 масс.% повторяющихся звеньев, производных от C₃-C₈-α-олефина(ов); тем не менее, для достижения требуемой прозрачности могут быть также успешно использованы другие нефункционализированные полиолефины (PO2), включая гомополимеры пропилена.

Кроме того, предметом данного изобретения является способ синтеза изделия с высокими эксплуатационными характеристиками, содержащего основу из полиолефина, который дает многочисленные преимущества по сравнению со способами, известными в данной области техники, без присущих им недостатков.

С этой целью данное изобретение предлагает способ изготовления изделия, описанного выше, который содержит следующие последовательные этапы:

по меньшей мере одну водную эмульсию, которая содержит по меньшей мере одну композицию полиолефина (C2*), содержащую:

(i) по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (PO2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы необязательно нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом,

(ii) по меньшей мере один эмульгатор и

(iii) по меньшей мере одну дисперсионную среду, содержащую воду,

наносят по меньшей мере один раз по меньшей мере на часть поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (C1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (PO1), таким образом, что по меньшей мере часть поверхности указанной основы (S) покрывают влажным слоем (Σ*), образованным водной эмульсией;

по меньшей мере часть воды удаляют из влажного слоя (Σ*) [так, что (Σ) означает слой, полученный после удаления по меньшей мере части воды];

основу (S), покрытую слоем (Σ), объединяют, если это необходимо, с другими компонентами для получения изделия.

Нанесение указанной водной эмульсии по меньшей мере на часть поверхности основы (S) преимущественно выполняют формированием покрытия из данной водной эмульсии на указанном участке поверхности.

Слой (Σ) предпочтительно является по существу сухим, т.е. из влажного слоя (Σ*) удалена практически вся вода. Однако было найдено, что присутствие очень малого количества воды в слое (Σ) может иногда оказывать благоприятное воздействие на определенные свойства изготовленного изделия, в частности на его антистатические свойства.

Способ по данному изобретению выгодным образом используется как в устройстве для переработки полиолефиновых материалов в качестве замены предшествующего способа, в соответствии с которым в устройстве для переработки получают изделие, содержащее основу (S), идентичную основе изделия, изготовленного по данному изобретению, за исключением того, что (i) она не содержит слоя (Σ) [т.е., основа (S) либо не имеет покрытия, либо она покрыта слоем с иной химической природой по сравнению со слоем (Σ)], и (ii) указанный предшествующий способ вместе с этим дополнен или модифицирован в таком устройстве с целью улучшения антистатических свойств основы (S) такого изделия.

Кроме того, предметом данного изобретения является особенно эффективное использование слоя пластика, содержащего привитой полиолефин.

В соответствии с этой целью данное изобретение относится к применению слоя (Σ), образованного по меньшей мере одной композицией полиолефина (C2), которая содержит:

по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (PO2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы необязательно нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, и

по меньшей мере один эмульгатор,

в качестве антистатического покрытия по меньшей мере на части поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (C1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (PO1).

Кроме того, предметом данного изобретения является другое чрезвычайно эффективное использование слоя пластика, содержащего привитой полиолефин.

В соответствии с этой целью данное изобретение относится к применению слоя (Σ), образованного по меньшей мере одной композицией полиолефина (C2), которая содержит:

по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (PO2); данные кислотные и/или ангидридные группы необязательно нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом,

по меньшей мере один эмульгатор и

элементарный углерод, предпочтительно порошок углерода или углеродные нанотрубки, при этом особенно предпочтительны углеродные нанотрубки,

в качестве электропроводного покрытия и предпочтительно, кроме того, в качестве теплопроводного покрытия по меньшей мере на части поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (C1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (PO1).

Более конкретно, данное изобретение относится к использованию слоя (Σ), образованного по меньшей мере одной композицией полиолефина (C2), которая содержит:

по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (PO2), причем указанный нефункционализированный полиолефин (PO2) является предпочтительно (i) статистическим сополимером пропилена и этилена, содержащим от 2 до 6 масс.% повторяющихся звеньев, производных от этилена, или (ii) статистическим сополимером этилена и одного или нескольких C₃-C₈-α-олефина(ов), содержащим от 2 до 6 масс.% повторяющихся звеньев, производных от C₃-C₈-α-олефина(ов); при этом данные кислотные и/или ангидридные группы необязательно нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом,

по меньшей мере один эмульгатор и

углеродные нанотрубки,

в качестве прозрачного электропроводного покрытия и предпочтительно, кроме того, в качестве теплопроводного покрытия по меньшей мере на части поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (C1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (PO1).

Примеры, которые приведены ниже, предназначены для иллюстрации изобретения, однако, без ограничения его объема.

Пример 1 (по данному изобретению)

Смола Priex® 25097, поставляемая в продажу компанией Solvay, представляет собой статистический сополимер пропилена и этилена, привитый малеиновым ангидридом, который не нейтрализован; данный сополимер содержит примерно 5% повторяющихся звеньев, производных от этилена, и имеет среднемассовую молекулярную массу примерно 55000 и количество привитых ангидридных групп в расчете на количество привитого малеинового ангидрида, способного к прививке, составляющее примерно 0,45% по массе (количество по отношению к массе привитого полиолефина).

Водную эмульсию, содержащую примерно 25% по массе имеющейся в продаже смолы Priex® 25097, примерно 7% по массе алкоксилированного неионогенного эмульгатора и примерно 68% по массе воды, приготавливали в соответствии с методикой, хорошо известной специалистам в данной области техники, являющимся экспертами в приготовлении водных эмульсий. Водная эмульсия, приготовленная таким образом, также продается компанией Solvay под названием Priex® 702.

Описание основы

Основа, использованная в данном примере, представляет собой тонкий лист полипропилена, содержащего примерно 65% по массе статистического сополимера пропилена и этилена, Moplen® RP210M, продаваемого компанией Basell (в котором допускается содержание примерно 5% повторяющихся звеньев, производных от этилена), и примерно 35% по массе термопластичного эластомера, Adflex® X100G, также продаваемого компанией Basell (который, как предполагается, является диблоксополимером, один блок которого представляет собой блок гомополимера пропилена, а другой блок является блоком этиленпропиленового каучука).

При проведении эксперимента лист из полипропилена покрывали водной эмульсией Priex® 702 при использовании:

опоры, на которой фиксировали основу при использовании зажимного приспособления,

пипеток Liquipette для переноса, которые обеспечивали возможность нанесения контролируемым образом водной эмульсии в количестве, требуемом для того, чтобы покрыть весь лист из полипропилена,

набора калиброванных скребков, обеспечивавших возможность распределения нанесенной эмульсии по поверхности основы при соблюдении точной толщины покрытия,

простой печи с воздушным потоком, имеющей нагревательную камеру, в которую может быть введен лист с нанесенным покрытием и затем автоматически выведен из нее при регулировании времени нагревания таймером.

Для нанесения покрытия использовали следующую процедуру: лист из полипропилена фиксировали и затем размещали скребок над верхним концом листа. Затем небольшое количество указанной водной эмульсии, повторно гомогенизированной простым перемешиванием, наносили непосредственно под скребком при использовании пипетки Liquipette для переноса. Скребок (имеющий по одной ручке на каждом конце) протягивали в виде быстрого, равномерного и эффективного перемещения от верхнего конца к нижнему концу таким образом, чтобы распределить эмульсию по всей высоте листа из полипропилена. Скребок выбирали таким образом, чтобы нанести влажный слой водной эмульсии, который после сушки (ср. ниже) имел бы толщину примерно 12 мкм. При этом обращалось внимание на то, чтобы нанести достаточное количество эмульсии, т.е. количество, достаточное для того, чтобы покрыть всю поверхность листа, и в то же время снижающее практически до нуля избыток эмульсии на нижнем конце листа после завершения операции протягивания. Сразу после такого нанесения лист с покрытием размещали в печи, нагретой до 120°C, и выдерживали его в ней в течение 60 секунд. Затем сушку листа продолжали на открытом воздухе в течение примерно 1 часа.

В результате получали лист из полипропилена, покрытый слоем, содержащим примерно 78% по массе полипропилена, привитого малеиновым ангидридом, Priex® 25097, и примерно 22% по массе алкоксилированного неионогенного эмульгатора.

Невооруженным глазом и в оптический микроскоп было видно, что слой полипропилена, привитого малеиновым ангидридом, покрывающий лист из полипропилена, был чрезвычайно гладким и однородным.

Без использования специального оборудования было подтверждено, что адгезия слоя полипропилена, привитого малеиновым ангидридом, к листу из полипропилена, была превосходной.

Измерения антистатических свойств: определение полупериода убывания заряда

Использовали прибор Shishido Honestmeter. Образцу основы, описанному выше, придавали электрический заряд при использовании электрода и системы сбора данных. Заряды подавали на поверхность образца с использованием эффекта коронного разряда и затем наблюдали за их постепенным исчезновением, начиная с момента прекращения внешней подачи зарядов. Полупериод убывания заряда определяли как время, необходимое для уменьшения первоначального заряда в 2 раза при определенной влажности и при определенной температуре. Более конкретно, расстояние между образцом для испытаний и источником напряжения составляло 20 мм; напряжение в 5 кВ прикладывали в течение 5 с, после чего отключали; образцы для испытаний выдерживали для обеспечения стандартных условий в атмосфере с относительной влажностью 60% при примерно 20°C в течение 24 часов.

Измеренный полупериод убывания заряда составлял от 3 до 4 с, т.е. это была очень малая величина: образец в соответствии с Примером 1 проявил превосходные антистатические свойства.

Пример 2 (по данному изобретению)

Методика приготовления была точно такой же, что и в Примере 1, за исключением того, что алкоксилированный неионогенный эмульгатор был заменен таким же количеством по массе катионного эмульгатора.

Наблюдалось, что катионная водная эмульсия имела превосходную стабильность с течением времени.

Кроме того, измеренный полупериод убывания заряда составлял от 3 до 4 с, т.е. это была очень малая величина: образец в соответствии с Примером 2 проявил превосходные антистатические свойства.

Изобретение относится к изделию, имеющему по меньшей мере одну основу (S), которая содержит по меньшей мере одну композицию полиолефина (С1), содержащую по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (РО1), причем указанная основа имеет поверхность, и по меньшей мере один слой (Σ), покрывающий по меньшей мере один из участков поверхности указанной основы, причем указанный слой (Σ) образован по меньшей мере одной композицией полиолефина (С2), которая содержит по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (РО2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, и по меньшей мере один эмульгатор. Изделие обладает улучшенными поверхностными свойствами, улучшенными антистатическими и электропроводными свойствами. 5 н. и 31 з.п. ф-лы.

1. Изделие, имеющее по меньшей мере одну основу (S), которая содержит по меньшей мере одну композицию полиолефина (С1), содержащую по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (РО1), причем указанная основа имеет поверхность и по меньшей мере один слой (Σ), покрывающий по меньшей мере один из участков поверхности указанной основы, причем указанный слой (Σ) образован по меньшей мере одной композицией полиолефина (С2), которая содержит по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (РО2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, и по меньшей мере один эмульгатор.

2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что состоит в основном из основы (S) и слоя (Σ).

3. Изделие по п.1, отличающееся тем, что основа (S) является, по существу, двумерным телом.

4. Изделие по п.3, отличающееся тем, что, по существу, двумерное тело является пленкой.

5. Изделие по п.1, отличающееся тем, что основа (S) является волокном.

6. Изделие по п.1, отличающееся тем, что основа (S) состоит, по существу, из композиции полиолефина (С1).

7. Изделие по п.1, отличающееся тем, что оно состоит в основном из основы (S) и слоя (Σ), и основа (S) является, по существу, двумерным телом, которое состоит, по существу, из композиции полиолефина (С1).

8. Изделие по п.7, отличающееся тем, что, по существу, двумерное тело является пленкой.

9. Изделие по п.1, отличающееся тем, что оно состоит в основном из основы (S) и слоя (Σ), и основа (S) является волокном, которое состоит, по существу, из композиции полиолефина (С1).

10. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что нефункционализированный полиолефин (РО1) является полиэтиленом.

11. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что нефункционализированный полиолефин (РО1) является полипропиленом.

12. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что композиция полиолефина (С1) содержит более 95% по массе по отношению к общей массе композиции нефункционализированного полиолефина (РО1).

13. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что слой (J) имеет толщину в интервале от 8 до 30 мкм.

14. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что нефункционализированный полиолефин (РО2) является полиэтиленом.

15. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что нефункционализированный полиолефин (РО2) является полипропиленом.

16. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что полиолефин (POg) имеет среднемассовую молекулярную массу в интервале между 30000 и 60000.

17. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что композиция полиолефина (С2) содержит более 50% по массе по отношению к общей массе композиции функционализированного полиолефина (POg).

18. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что композиция полиолефина (С2) не содержит функционализированного полиолефина, иного чем функционализированный полиолефин (POg).

19. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что эмульгатор выбран из анионных эмульгаторов, алкоксилированных анионных эмульгаторов, катионных эмульгаторов, алкоксилированных катионных эмульгаторов, амфотерных эмульгаторов, алкоксилированных амфотерных эмульгаторов и алкоксилированных неионогенных эмульгаторов.

20. Изделие по п.19, отличающееся тем, что эмульгатор выбран из катионных эмульгаторов.

21. Изделие по п.19, отличающееся тем, что эмульгатор является алкоксилированным эмульгатором, выбранным из алкоксилированных анионных эмульгаторов, алкоксилированных катионных эмульгаторов, алкоксилиронанных амфотерных эмульгаторов и алкоксилированных неионогенных эмульгаторов.

22. Изделие по п.21, отличающееся тем, что эмульгатор выбран из алкоксилированных катионных эмульгаторов.

23. Изделие по п.21, отличающееся тем, что эмульгатор является алкоксилированным неионогенным эмульгатором, выбранным из продуктов конденсации алкиленоксида с жирной кислотой, продуктов конденсации алкиленоксида с жирным спиртом и продуктов конденсации алкиленоксида с алкилфенолом.

24. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что эмульгатор является алкоксилированным и содержит по меньшей мере 4 и самое большее 12 молей алкиленоксида.

25. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что композиция полиолефина (С2) дополнительно содержит углеродные нанотрубки.

26. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что композиция полиолефина (С2) не содержит неэмульгирующего антистатика.

27. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что композиция полиолефина (С2) содержит более 10% по массе по отношению к общей массе композиции эмульгатора.

28. Изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно является готовым продуктом.

29. Способ изготовления изделия по любому из пп.1-28, который включает следующие последовательные этапы: по меньшей мере одну водную эмульсию, которая содержит по меньшей мере одну композицию полиолефина (С2^*), содержащую (i) по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (РО2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, (ii) по меньшей мере один эмульгатор и (iii) по меньшей мере одну дисперсионную среду, содержащую воду, наносят по меньшей мере один раз по меньшей мере на часть поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (С1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (РО1) таким образом, что по меньшей мере часть поверхности указанной основы (S) покрывается влажным слоем (Σ*), образованным водной эмульсией, по меньшей мере часть воды удаляют из влажного слоя (Σ*) для получения слоя (Σ), и основу (S), покрытую слоем (Σ), объединяют, если это необходимо, с другими компонентами для получения изделия.

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что нанесение указанной водной эмульсии по меньшей мере на часть поверхности основы (S) выполняют покрытием указанного участка поверхности данной водной эмульсией.

31. Способ по п.29, отличающийся тем, что слой (Σ) является, по существу, сухим.

32. Способ по любому из пп.29-31, отличающийся тем, что он применяется в устройстве по переработке полиолефиновых материалов в качестве замены предшествующего способа, в соответствии с которым в устройстве по переработке получают изделие, которое содержит основу (S), идентичную основе изделия, изготовленного способом по указанным пунктам, за исключением того, что (i) она не содержит слоя (Σ) и (ii) указанный предшествующий способ вместе с тем дополнен или модифицирован в устройстве по переработке с целью улучшения антистатических свойств основы (S) такого изделия.

33. Применение слоя (Σ), образованного по меньшей мере одной композицией полиолефина (С2), которая содержит по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (РО2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, и по меньшей мере один эмульгатор в качестве антистатического покрытия по меньшей мере на части поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (С1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (РО1).

34. Применение слоя (Σ), образованного по меньшей мере одной композицией полиолефина (С2), которая содержит по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (РО2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, по меньшей мере один эмульгатор и элементарный углерод, в качестве электропроводного покрытия по меньшей мере на части поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (С1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (РО1).

35. Применение по п.34, отличающееся тем, что указанный элементарный углерод состоит из углеродных нанотрубок.

36. Применение слоя (Σ), образованного по меньшей мере одной композицией полиолефина (С2), которая содержит по меньшей мере один функционализированный полиолефин (POg), полученный прививкой кислотных и/или ангидридных групп к по меньшей мере одному нефункционализированному полиолефину (РО2), причем данные кислотные и/или ангидридные группы нейтрализованы полностью или частично по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, по меньшей мере один эмульгатор и углеродные нанотрубки, в качестве прозрачного электропроводного покрытия по меньшей мере на части поверхности основы (S), содержащей по меньшей мере одну композицию полиолефина (С1), которая содержит по меньшей мере один нефункционализированный полиолефин (РО1).