УЛУЧШЕННАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2015 года по МПК C09J133/00 B31F5/04 C09J4/02 C09J5/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к клеевой композиции, включающей по меньшей мере один адгезив и по меньшей мере один модификатор реологии, в соответствии с преамбулой п.1 формулы изобретения.

Известный уровень техники

Клеевые композиции согласно этой преамбуле находят и другие применения в производстве гофрокартона, который является многослойным материалом с листами гофрированного картона, приклеенными к плоскому картону или бумажным листам. Адгезия гофрированого картона к плоскому листу достигается нанесением полосы адгезива на верхнюю часть гофра, с последующим применением более или менее сильного давления. Адгезивы на основе водного крахмала очень популярны в производстве гофрокартона, хотя их использование часто экономически непривлекательно, потому что обычная последующая стадия высушивания является энегропотребляющей. Другие применения адгезивов на основе крахмала включают производство многослойной бумаги или картона.

WO 2005/007765 раскрывает клеевую композицию, подходящую для производства гофрокартона, которая содержит в качестве добавки гомополимер акриловой или метакриловой кислоты и/или сополимер акриловой или метакриловой кислоты, по меньшей мере, с одним алкилакрилатом, сшитым полифункциональным винилиденовым мономером. Добавка придает псевдопластические свойства клеевой композиции, вязкость которой может быть обратимо увеличена и снижена, изменяя адгезионные свойства только в минимальной степени. При нанесении адгезива под давлением на верхнюю часть гофра гофрокартона вязкость адгезива снижается и наносится клеевой слой уменьшенной толщины. Начальная вязкость восстанавливается фактически сразу после удаления усилия сдвига, что препятствует растеканию адгезива и уменьшает проникновение адгезива в картон, сохраняя при этом проникновение воды на достаточном уровне и снижая риск образования трещин в гофрокартоне до минимума. Введение добавки в адгезивы на основе водного крахмала обычно проводят сначала разбавлением добавки крахмалом или инертным неорганическим оксидом и затем вводят разбавленную добавку в клеевую композицию. Введение добавки WO 2005/007765 в адгезивы на основе полиуретана обычно требует предварительной переработки адгезива в композицию, совместимую с полиуретаном.

Таким образом, существует потребность в модификаторе реологии с хорошей совместимостью и смешиваемостью с большим набором адгезивов без необходимости в значительной предварительной обработке для обеспечения совместимости.

Поэтому целью настоящего изобретения является создание клеевой композиции, подходящей для использования с широким набором адгезивов.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения достигается путем создания клеевой композицией с техническими характеристиками отличительной части п.1 формулы изобретения.

Клеевая композиция настоящего изобретения характеризуется тем, что она содержит присадку в качестве модификатора реологии, который представляет собой сополимер, который включает мономеры

(i) алкильный эфир ненасыщенной монокарбоновой кислоты формулы CH₂=CR-СООН, где R является заместителем, выбранным из группы, состоящей из Н, одновалентного алкильного, арильного или алкиларильного радикала, одновалентного циклоалкильного радикала и алкокси, галоалкильной или цианоалкильной группы, и

(ii) C5-C35 алкил алкоксилированный акрилат или метакрилат или смеси двух или более из них.

Мономеры сополимера предпочтительно дополнительно включают в качестве структурной единицы (iii) ненасыщенную монокарбоновую кислоту, такую как кротоновая или коричная кислота, но предпочтительно формулы CH₂=CR-COOH, где R означает то же, что в (i).

В другом осуществлении мономеры сополимера дополнительно включают в качестве структурной единицы (iv) ненасыщенную поликарбоновую кислоту, такую как малеиновая кислота, фумаровая кислота или итаконовая кислота, или предпочтительно их эфиры. Предпочтительно эта структурная единица является сложным диэфиром малеиновой кислоты, фумаровой кислоты или итаконовой кислоты, более предпочтительно малеиновой кислотой или ее ангидридом, формулы А2-O-СО-СН=СН-СО-О-А3, где А2 и A3 отдельно выбраны из С1-С35 углеводородной группы, предпочтительно содержащей по меньшей мере 4 атома углерода, более предпочтительно по меньшей мере 8 атомов углерода.

Предпочтительно, сложный алкильный эфир является сложным С1-С4 алкильным эфиром ненасыщенной монокарбоновой кислоты формулы CH₂=CR-COOH.

Здесь предпочтительным алкил алкоксилированным акрилатом или метакрилатом (ii) являются С20-С25 алкил алкоксилированные акрилат или метакрилат.

Ненасыщенная монокарбоновая кислота в (i) предпочтительно выбрана из группы, состоящей из акриловой кислоты и метакриловой кислоты и их смесей.

В другом осуществлении ненасыщенная монокарбоновая кислота в (iii) выбрана из группы, состоящей из акриловой кислоты и метакриловой кислоты и их смесей.

Предпочтительный сополимер согласно настоящему изобретению может быть сополимером, имеющим формулу (I)

В другом осуществлении сополимер согласно настоящему изобретению является сополимером, имеющим формулу (II).

В формулах (I) и (II), z равно по меньшей мере 1, (х+у):z составляет 4:1-1000:1, предпочтительно 6:1-250:1; в которых мономерные звенья могут располагаться в случайном порядке, значение у предпочтительно меняется от 0 до максимума, равного значению х; n равно, по меньшей мере, 1; и далее

- R означает то, что определено ранее в (i);

- R¹ представляет 1-50 независимо выбранных алкиленокси групп, предпочтительно этиленоксидную или пропиленоксидную группу;

- R² представляет С₅-С₃₅ углеводородную группу; предпочтительно насыщенный алкил, но возможно содержащий фенильную группу, тогда предпочтительно R² представляет нонилфенильную или додецилфенильную группу;

- R³ представляет водород или C₁-C₄ алкил, предпочтительно Н или СН₃;

- А¹, А² и А³ независимо выбраны из водорода и алкильных групп, предпочтительно C₁-С₄ алкильных групп.

В качества адгезивного компонента может быть использована клеевая композиция на основе крахмала, адгезив на основе поливинилового спирта, адгезив на основе поливинилацетата, адгезив на основе сополимера винилацетата и этилена, адгезив на основе декстрина или адгезивный компонент на основе полиуретана или смеси двух или более из вышеуказанных адгезивных компонентов.

Заявленный модификатор реологии обладает преимуществом, заключающимся в том, что он непосредственно смешивается с водой и не требует значительной предварительной обработки до достижения совместимости с водой. В результате добавка может быть включена непосредственно в клеевые композиции, содержащие воду, или она может быть сначала разбавлена водой до введения в клеевую композицию.

Смешиваемость добавки с водой является отдельным преимуществом в производстве гофрированного или слоистого картона, где добавка теперь может быть смешана с адгезивом во время использования клеевой композиции, то есть незадолго до нанесения. Для подачи добавки, даже в разбавленной форме, к адгезиву достаточно небольшого дозировочного насоса, тогда как системы известного уровня техники требуют относительно больших и сложных систем для обеспечения подачи добавки после разбавления твердым крахмалом.

Сополимер согласно вышеуказанным формулам (I) или (II) представляет полимеры, имеющие гидрофильную основную цепь и боковые цепи, имеющие более гидрофобный характер. Без ограничения какой-либо теорией, мы полагаем, что эти особенности делают сополимер особенно подходящим для настоящего изобретения, чтобы достигнуть требуемой совместимости с широким диапазоном адгезионных систем, представленных в описании.

Так как в соответствии с настоящим изобретением можно обойтись без разбавления добавки крахмалом, содержание твердого вещества в клеевой композиции может быть снижено, что важно для переработки композиции в отношении уменьшения риска засорения или забивания технологического оборудования.

Помимо этого, добавки согласно настоящему изобретению обладают хорошей совместимостью с широким набором адгезивов, не требуя значительной предварительной обработки, а часто вообще без какой-либо предварительной обработки. Также добавки согласно настоящему изобретению являются подходящими для прямого введения в клеевые композиции на основе крахмала, на основе поливинилацетата, на основе декстрина и/или на основе полиуретана, что теперь позволяет расширять применение этих адгезивов в технических областях, которые до сих пор не были доступны или были только ограничено доступны.

Осуществление изобретения

Вышеописанные добавки обладают псевдопластическими свойствами, и они, кажется, способны придать эти псевдопластические свойства клеевой композиции, содержащей их, даже в присутствии в клеевой композиции при низкой концентрации. Эффект присутствия добавки заключается в том, что вязкость клеевых композиций меняется в зависимости от прилагаемого к ней усилия сдвига. В частности, при подаче клеевой композиции под давлением через систему подачи, посредством которой композицию подвергают большим усилиям сдвига, вязкость клеевой композиции снижается, преимуществом чего является возможное снижение количества наносимого адгезива, которое при этом можно точно регулировать. В случае клеевых композиций на водной основе таким образом может подаваться меньше воды и степень проникновения воды может быть соответственно уменьшена, снижая таким образом необходимую энергию для последующего испарения воды, подаваемой с адгезивом, и риск возникновения паровых пузырей при нагревании. Присутствие и вклад добавки также проявляются в эффекте фактически немедленного снижения вязкости после снятия давления и, следовательно, усилия сдвига. Таким образом, сразу после нанесения клеевой композиции, почти мгновенно имеет место восстановление более высокой вязкости, что предотвращает растекание адгезива от места его нанесения, гарантирует хорошую адгезию и минимизирует проникновение адгезива в подложку, что особенно важно при нанесении на картон/бумагу.

Уменьшенный перенос и проникновение воды дают преимущество, заключающееся в том, что бумага готова для дальнейшей обработки уже после короткого времени высушивания, снижая таким образом продолжительность обработки бумаги и увеличивая производительность. Это имеет особое значение в производстве гофрокартона и слоистой бумаги или намотке труб.

Изобретатель установил, что с добавками согласно настоящему изобретению вязкость клеевой композиции может быть обратимо увеличена и снижена. Таким образом, адгезив, который не был перенесен с устройства нанесения на поверхность картона, но остался на устройстве нанесения, может быть переработан и повторно использован без неблагоприятного воздействие на прочность адгезии.

Клеевая композиция согласно настоящему изобретению обладает хорошей когезией и минимальной тенденцией к растрескиванию клеевого слоя после нанесения.

Молекулярная масса сополимера, используемого в качестве добавки, предпочтительно составляет 0,05 - 100×10⁹ дальтонов, предпочтительно 0,5 - 10×10⁹ дальтонов, более предпочтительно 1 - 5×10⁹ дальтонов. В другом осуществлении средняя молекулярная масса сополимера Мn составляет 20000-5000000, предпочтительно 22000-3000000, более предпочтительно 24000-2000000 и еще более предпочтительно около 26000. Сополимер предпочтительно является сшитым. Молекулярную массу предпочтительно определяют гель-проникающей хроматографией (GPC) сополимера, растворенного в диметилацетамиде (DMA), и на аналитической системе, калиброванной стандартами полиметилметиакрилата. Более предпочтительно Mw сополимера, проанализированного в чистом виде, всегда относительно DMA, составляет 50000-5000000, предпочтительно 60000-3000000, более предпочтительно 70000-2000000 и еще более предпочтительно около 73000. Полидисперсность сополимера предпочтительно находится в диапазоне 2-5, более предпочтительно 2,2-4, еще более предпочтительно 2,4-3 и более предпочтительно 2,7-2,8.

Обычно добавка является жидкостью на водной основе. Точно так же предпочтительная клеевая композиция согласно настоящему изобретению является жидкостью.

Мономер в (ii) может быть получен исходя из спирта. Предпочтительно начинать с первичного спирта из-за более высокой стабильности, которую он придает производным. Особенно подходящими являются С4-С24 первичные спирты, доступные из нефтехимических источников в таких процессах, как гидроформилирование подходящих олефинов, с прямой цепью или разветвленной цепью, или из природных источников в таких процессах, как гидрирование карбоновых кислот или их эфиров, для которых очень подходящими являются их метиловые эфиры, и обычно спирты с прямой цепью. Другим подходящим исходным спиртом является алкилзамещенный фенол, такой как октилфенол, нонилфенол или додецилфенол, и алкильная группа может быть с прямой или разветвленной цепью. Затем эти спирты могут быть алкоксилированы предпочтительно с использованием этиленоксида или пропиленокисда или их смеси, для формирования алкилалкоксилатов, таких как, например, нонилфенолэтоксилат (NPE) или додецилфенолэтоксилат. На следующей стадии свободная функциональная группа ОН, которая остается на конце алкоксилата, может быть затем этерифицирована ненасыщенной монокарбоновой кислотой, такой как (мет)акриловая кислота, кретоновая кислота или коричная кислота, предпочтительно акриловая кислота или метакриловая кислота.

Мономер в (iv) может быть сложным эфиром малеиновой кислоты или фумаровой кислоты и может быть получен этерификацией спирта малеиновой кислотой или ее ангидридом, или фумаровой кислотой. Предпочтительно использовать сложный диэфир в качестве мономера. Любой спирт может быть подходящим для получения этого мономера эфирного производного, но предпочтительно использовать первичные спирты из-за более высокой стабильности, которую они придают эфирным производным. Предпочтительно также использовать вышеописанные спирты в качестве подходящих исходных материалов для структурных элементов мономера в (ii).

Для получения сополимера может быть использован любой подходящий способ полимеризации. Предпочтительно использовать свободнорадикальную полимеризацию известного уровня техники, например, такую как раскрыта в Kirk-Othmer, 5^ое Издание, Wiley, в томе 20.

Подходящие коммерчески доступные продукты для использования в. качестве добавки в клеевой композиции согласно настоящему изобретению поставляются Sigma Chemical Company, Rohm & Haas, например, Acusol (R), Lubrizol, например, Carbopol® и Novethix®, поставляемые Wako Pure Chemical industries of Japan или Allied Colloids of Great Britain, например, Salcare (R).

Было установлено, что добавки согласно настоящему изобретению обладают псевдопластическими свойствами и придают эти свойства содержащей их клеевой композиции даже в случае, если они присутствуют только в небольшом количестве. В связи с тем, что необходимо только небольшое количество добавки, природа клеевой композиции остается фактически неизменной, так же как содержание в ней твердого вещества и гелеобразующие свойства, что является важным при обработке композиции. Клеевая композиция содержит добавку в количестве, которое обычно составляет по меньшей мере около 0,001% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 0,05% масс. относительно общей массы композиции. Максимальное количество включенной добавки обычно будет менее 5% масс., предпочтительно менее 1% масс., более предпочтительно менее 0,5% масс. относительно общей массы клеевой композиции. При необходимости добавка сначала может быть разбавлена водой или другим растворителем перед добавлением к адгезиву для облегчения гомогенизации.

Вышеописанная добавка является подходящей для использования с широким набором клеевых композиций, которые могут быть на водной основе, но необязательно являются композициями на водной основе. Предпочтительно, однако, клеевая композиция согласно настоящему изобретения использует в качестве адгезивного компонента, клеевую композицию на основе крахмала, латексный полимерный адгезив, например поливинилацетатный адгезив, адгезив на основе сополимера винилацетата и этилен, декстрин или полиуретановый адгезив. В случае адгезива на основе крахмала может быть использован модифицированный крахмал или более обычный немодифицированный крахмал. Примеры подходящих клеевых композиций на основе крахмала для клеевых композиций согласно настоящему изобретению включают так называемые адгезивы Стейн Холл (Stein-Hall), в которых крахмал присутствует в клейстеризованной и в неклейстеризованной форме. Обычный адгезив Стейн Холл для производства гофрокартона содержит около 70-75% масс. воды и 30-25% масс. крахмала. К этой композиции предпочтительно может быть добавлено около 0,3-0,8% масс. добавки.

Клеевая композиция может дополнительно содержать оптический осветлитель, для обеспечения контроля качества клеевой композиции с использованием УФ-облучения.

Клеевая композиция согласно настоящему изобретению подходит для использования в широком диапазоне применений, например в производстве гофрированной бумаги или гофрокартона, многослойной бумаги или картона, намотки труб из бумаги или картона, но она также подходит для использования с другими материалами, отличными от бумаги или картона. В частности, клеевая композиция этого изобретения подходит для использования с деревом, металлом и пластмассовыми материалами и специалист в данной области техники легко способен выбрать соответствующий адгезивный компонент для каждого материала.

Клеевая композиция настоящего изобретения может быть нанесена с использованием любого устройство, которое специалистами в данной области техники считается подходящим, предпочтительно таким, в котором клеевая композиция может быть подвергнута давлению и высокому усилию сдвига при нанесении, для снижения, вязкости клеевой композиции при нанесении. Подходящий способ распределения включает распыление, в результате которого адгезив распыляется до мелких капель и наносится на поверхность подложки для формирования однородного слоя. Адгезив может распыляться сжатым воздухом или нагнетанием при высоком давлении через небольшое отверстие, что снижает вязкость адгезива и приводит к тому, что может быть нанесено тонкое покрытие. Этот способ является особенно подходящим для использования на неровных поверхностях. Другой подходящий способ распределения включает использование диспергирующих штуцеров, которые коммерчески доступны для широкого набора адгезивов и могут иметь различную форму. Обычно игольчатый клапан блокирует поток адгезива, до применения давления, которое проталкивает адгезив через небольшое или тонкое отверстие. Контактные штуцера являются штуцерами, которые экструдируют полосу адгезива на поверхность и могут быть использованы, когда предусмотрено нанесение тонких полос. Воздушные и электрические штуцера могут быть использованы для нанесения точек или прерывистых полос адгезива. Нанесение валиком является другим подходящим способом, в частности для быстрого нанесения адгезивного слоя регулируемой толщины на большую поверхность с высокой скоростью. Большинство устройств для нанесения покрытий валиком разработано для нанесения адгезива на подложку при ее прохождении через устройство. Адгезив обычно находится в резервуаре и наносится на поверхность валика. При этом валик для нанесения покрытия может опуститься в резервуар, или адгезив может быть закачан из резервуара и приведен в контакт с поверхностью валика для нанесения покрытия. Как только поверхность валика для нанесения покрытия смачивается адгезивом, лишний адгезив может быть удален или лезвием скребка, или другим валиком, оставляя слой адгезива точно регулируемой толщины на валике, который затем наносят на деталь или подложку.

Настоящее изобретение также относится к способу производства многослойной гофрированной бумаги или картона, включающих несколько наложенных друг на друга слоев гофрированной бумаги или картона, связанных вместе перемежающимися плоскими листами бумаги, причем способ характеризуется тем, что некоторое количество вышеописанной клеевой композиции согласно настоящему изобретению наносят на верхнюю часть гофра, клеевую композицию подвергают давлению при нанесении, где затем слои склеиваются друг с другом под давлением.

Настоящее изобретение также относится к способу производства плотной бумаги или картона так же как к способу производства многослойной бумаги или картонных труб, включающих несколько наложенных друг на друга слоев гофрированной бумаги или картона, причем способ характеризуется тем, что некоторое количество вышеописанной клеевой композиции согласно настоящему изобретению наносят на слои, клеевую композицию подвергают давлению при нанесении, где затем слои склеиваются друг с другом под давлением.

Кроме того, настоящее изобретение относится к многослойной бумаге или картону, включающим несколько наложенных друг на друга слоев гофрированной бумаги или картона, связанных вместе перемежающимися плоскими листами бумаги, которые склеиваются друг с другом посредством вышеописанной клеевой композиции согласно настоящему изобретению.

Кроме того, настоящее изобретение относится к плотной бумаге или картону, включающих несколько наложенных друг на друга слоев бумаги или картона, которые склеиваются друг с друга посредством вышеописанной клеевой композиции согласно настоящему изобретению и к трубе из нескольких свернутых в трубу слоев листов бумаги, склеенных вместе посредством перемежающихся слоев клеевой композиции настоящего изобретения.

Клеевая композиция настоящего изобретения также подходит для производства многослойной бумаги/картона, ячеистой бумаги/картона и многослойной бумаги/картона, включающих несколько слоев гофрированой бумаги или картона, каждый слой которого приклеен к нижнему и/или верхнему слою плоской прокладки.

Кроме того, настоящее изобретение относится к контейнеру, содержащему вышеописанную клеевую композицию согласно настоящему изобретению, причем контейнер дополнительно снабжен выводом для выпуска клеевой композиции под давлением.

Ненасыщенная монокарбоновая кислота формулы CH₂=CR-COOH, содержащаяся в сополимере, обычно один или большее число мононенасыщенных карбоновых кислотных мономеров, содержащих 3-12 атомов углерода. В дополнение к монокарбоновой кислоте и/или ее сложному эфиру в качестве сомономера также может быть использована поликарбоновая кислота и/или ее сложный эфир. В частности, предпочтительными являются карбоновые кислоты ненасыщенные по типу олефина, содержащие по меньшей мере одну двойную связь углерод-углерод и по меньшей мере одну карбоксильную группу, и/или их сложные эфиры. Подходящие примеры включают акриловые кислоты, в частности, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, этакриловую кислоту, альфа-цианоакриловую кислоту, бета-метилакриловую кислоту (кротоновая кислота), альфа-фенилакриловую кислоту, бета-акрилоксипропионовую кислоту, коричную кислоту, п-хлоркоричную кислоту, 1-карбокси-4-фенилбутадиен-1,3, 3-акриламидо-3-метилбутановую кислоту, итаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, мезаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, аконитовую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и трикарбоксиэтилен. Примеры подходящих поликарбоновых кислот включают ангидриды кислот, такие как малеиновый ангидрид, в котором группа ангидрида образована элиминированием одной молекулы воды из двух карбоксильных групп, расположенных в той же молекуле карбоновой кислоты. Однако предпочтительными является акриловая и метакриловая кислота.

Алкил алкоксилированный акрилат или метакрилат является гидрофобным сомономером. Гидрофобный сомономер обычно является сложным эфиром кислоты или смесью двух или большего числа сложных эфиров кислоты, и он может включать один из различных известных (мет)акрилатов или (мет)акриламидов.

Алкильная группа алкил алкоксилированного (мет)акрилата в (ii) обычно содержит 5-30 атомов углерода, предпочтительно 15-30, более предпочтительно 20-25 атомов углерода. Структура алкила может содержать первичный, вторичный или третичный углерод. Примеры подходящих алкил алкоксилированных акрилатов включают метоксиметилакрилат, метоксиэтилакрилат, этоксиэтилакрилат, бутоксиэтилакрилат или этоксипропилакрилат. Структура алкила также может содержать фенильную группу, которая может быть замещенной и подходящими структурами являются структуры октилфенила, нонилфенила и додецилфенила, из которых коммерчески легко доступными являются алкоксилированные производные, которые содержат 1-12 этокси и/или пропокси групп.

Мономеры в (i) могут быть октадецилакрилатом, бегенилакрилатом, додецилакрилатом, гексадецилакрилатом и т.п.; и их циано производными; метакрилатами, такими как стеарилметакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, октилметакрилат, изопропилметакрилат, 2-этилгексилметакрилат, н-гексилметакрилат, октадецилметакрилат, бегенилметакрилат, додецилметакрилат, гексадецилметакрилат и т.п. Смеси двух или трех или большего числа длинноцепочечных сложных эфиров акриловой кислоты могут быть успешно полимеризированы с мономерами одной из карбоновых кислот и/или сложного эфира. Предпочтительными гидрофобными мономерами являются линейные, длинноцепочечные гидрофобные мономеры, где алкильная группа содержит по меньшей мере 12 атомов углерода, такие как стеарилметакрилат, гексадецилметакрилат и бегенилметакрилат. Необязательно может быть использован гидрофобный комплекс, содержащий полиалкиленоксидные боковые цепи с концевыми гидрофобными алкильными или алкиларильными группами.

В эфире (мет)акриловой кислоты алкоксилированного спирта алкильная группа обычно является C₈-C₂₄алкилом; алкиларилом, включая алкилфенильные группы, такие как октилфенил и нонилфенил; или остаток полициклического гидрокарбильного соединения, такого как ланолин или холестерин. Подходящие алкильные группы включают тридецил, миристил, пентадецил, цетил, пальмитил, стеарил, эйкозил и бегенил или докозил или их смеси. Такая подходящая смесь мономера может быть получена, например, из алкоксилированной смеси лаурилового, стеарилового и цетилового спиртов.

Вышеописанный сополимер предпочтительно является сшитым. В качестве сшивающего агента, могут быть использованы различные полиненасыщенные мономеры, посредством которых получают или частично, или в значительной степени сшитую трехмерную структуру. Подходящие сшивающие агенты включают аллиловые эфиры сахарозы или пентаэритритола, или других полиненасыщенных мономеров, например диаллиловые сложные эфиры, диметилаллиловые эфиры, аллил- или металлилакрилаты и акриламиды, тетрааллилолово, тетравинилсилан, полиалкенилметаны, диакрилаты и диметакрилаты, дивинильные соединения, такие как дивинилбензол, дивинигликоль, полиаллилфосфат, диаллилокси соединения, сложные эфиры фосфита и т.п. Обычные полиненасыщенные мономеры включают ди, три, или тетра, пента или гексааллилсахарозу; ди, три или тетрааллилпентаэритритол; диаллилфталат, диаллилитаконат, диаллилфумарат, диаллилмалеат, дивинилбензол, аллилметакрилат, аллилцитрат, этиленгликольди(мет)акрилат, триметилолпропантриакрилат, 1,6-гександиолдиакрилат, пентаэритритолтриакрилат, тетраметилендиэтакрилат, тетраметилендиакрилат, этилендиакрилат, этилендиметакрилат, триэтиленгликольметакрилат, метиленбисакриламид и т.п. Также могут быть использованы касторовые масла или полиспирты, этерифицированные ненасыщенной по типу этилена карбоновой кислотой и т.п. Предпочттительные сшивающие агенты включают аллилпентаэритритол, аллилсахарозу, аллиловый эфир триметилолпропана и дивинилгликоль.

Настоящее изобретение далее проиллюстрировано следующими примерами.

Примеры

Две клеевые композиции Стейн-Холл готовят согласно рецептурам, представленным в таблице 1, выраженным в весовых единицах. Клеевая композиция В согласно изобретению и содержит Novethix L-10, который является сополимером C₁-С₄алкильного эфира акриловой кислоты, (мет)акриловой кислоты и С₂₂алкил алкоксилированного (мет)акрилата. Клеевая композиция А является сравнительной и не содержит Novethix L-10.

Таблица 1 Рецептура А В Вода 1 370 370 Крахмал 1 35 35 NaOH (29% масс.) 5,1 5,1 Novethix® L-10 - 1 Вода 2 336 336 Крахмал 2 200 200 Бура 2,6 2,6

В этом способе получения первое количество воды 1, крахмала 1 и раствор NaOH смешивают и перемешивают так, чтобы набух крахмал и был получен гель, который обычно называют "носителем". С этим гелем смешивают второе количество воды 2 и крахмала 2 и также соответствующее количество Novethix L-10 и приготовление рецептуры завершают добавлением буры в качестве стабилизатора. Используют местный кукурузный крахмал, полученный от глобального производителя крахмала Roquette. Используют основание NaOH, коммерчески доступное в виде 29% масс. раствора в воде. Novethix L-10 является сополимерным продуктом, поставляемым Lubrizol Corporation. Бура, используемая в рецептуре, является декагидратом тетрабората натрия Na₂B₄O₇·10H₂O, поставляемым Borax Company, члена группы Rio Tinto. Сополимер Novethix L-10 может быть описан как простой сополимер C₁-С₄алкильного эфира акриловой кислоты, (мет)акриловой кислоты и С₂₂алкил алкоксилированного (мет)акрилата, и при использовании гель-проникающей хроматографии (GPC), растворенный в диметилацетамиде (DMA), дает спектр, представляющий широкий максимум в интервале удерживания 22-37 минут, что дает следующую информацию о молекулярной массе относительно DMA и на аналитической системе, откалиброванной полиметилметакрилатными стандартами: Mn 26381, Mw 73432, что дает полидисперсности Mw/Mn 2,78, МР 46696 со временем удерживания около 28 минут, Mz 140785 и Mz+1 203801.

Вязкость полученных клеевых композиций А и В измеряют с различными уровнями усилия сдвига в аппарате Brookfield RV, используя шпиндель 3, и изменяя скорость вращения шпинделя начиная с 1 об/мин и 5 об/мин и далее с шагом 5 об/мин до конечной скорости 100 об/мин. Измеренная динамическая вязкость, выраженная в сП или мПа·с, в зависимости от скорости вращения шпинделя, выраженного как обороты в минуту (об/мин), представлена на чертеже, где верхняя кривая показывает вязкость сравнительной композиции А и более низкая кривая - вязкость композиции В согласно настоящему изобретению.

Кривые значительно различаются и ясно показывают более сильное снижение вязкости при высоком усилии сдвига, ниже на целый порядок величины при 100 об/мин, клеевой композиции, включающей сополимер в соответствии с настоящим изобретением, по сравнению с рецептурой, не содержащей сополимер.

Располагая теперь полным описанием этого изобретения специалистам в данной области техники следует понимать, что изобретение может быть выполнено в широком диапазоне параметров в пределах формулы изобретение, не превышая объем притязаний изобретения. Специалистам в данной области техники следует понимать, что изобретение, определяемое формулой изобретения, включает другие предпочтительные осуществления, не перечисленные в описании.

Изобретение относится к клеевой композиции, включающей по меньшей мере один адгезивный компонент и по меньшей мере одну добавку в качестве модификатора реологии, причем в качестве модификатора реологии используют сополимер, мономеры которого включают (i) алкильный эфир ненасыщенной монокарбоновой кислоты формулы CH₂=CR-COOH, где R является заместителем, выбранным из группы, состоящей из Н, одновалентного алкильного, арильного или алкиларильного радикала, одновалентного циклоалкильного радикала и алкокси, галоалкильной или цианоалкильной группы, и (ii) C₅-С₃₅ алкил алкоксилированный акрилат или метакрилат или смеси двух или большего числа из них. Изобретение также относится к многослойной бумаге или картону, полученным с использованием клеевой композиции. Добавки согласно настоящему изобретению обладают хорошей совместимостью с широким набором адгезивов, не требуя значительной предварительной обработки, а часто вообще без какой-либо предварительной обработки, что позволяет расширять применение этих адгезивов в технических областях, которые до сих пор не были доступны или были только ограничено доступны. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

1. Клеевая композиция, включающая по меньшей мере один адгезивный компонент и по меньшей мере одну добавку в качестве модификатора реологии, характеризующаяся тем, что в качестве модификатора реологии используют сополимер, который включает мономеры, содержащие
(i) сложный алкильный эфир ненасыщенной монокарбоновой кислоты формулы CH₂=CR-COOH, где R является заместителем, выбранным из группы, состоящей из Н, одновалентного алкильного, арильного или алкиларильного радикала, одновалентного циклоалкильного радикала и алкокси, галоалкильной или цианоалкильной группы, и
(ii) C₅-C₃₅алкил алкоксилированный акрилат или метакрилат или смеси двух или большего числа из них.

2. Клеевая композиция по п.1, в которой мономеры сополимера дополнительно включают
(iii) ненасыщенную монокарбоновую кислоту формулы CH₂=CR-COOH, где R означает то же, что в (i).

3. Клеевая композиция по п.1, в которой мономеры сополимера дополнительно включают
(iv) ненасыщенную поликарбоновую кислоту или ее сложный эфир.

4. Клеевая композиция по п.1, характеризующаяся тем, что в качестве сложного алкильного эфира в (i) использован C₁-C₄ сложный алкильный эфир ненасыщенной монокарбоновой кислоты формулы CH₂=CR-COOH.

5. Клеевая композиция по п.1, характеризующаяся тем, что алкил алкоксилированный акрилат или метакрилат в (ii) представляет собой C₂₀-C₂₅алкил алкоксилированный акрилат или метакрилат.

6. Клеевая композиция по любому из пп.1-5, характеризующаяся тем, что сополимер представляет собой сшитый сополимер, предпочтительно имеющий среднюю молекулярную массу Mn, определяемую гель-проникающей хроматографией, в диапазоне 20000-5000000.

7. Клеевая композиция по п.1, характеризующаяся тем, что ненасыщенная монокарбоновая кислота в (i) выбрана из группы, состоящей из акриловой кислоты и метакриловой кислоты и их смесей.

8. Клеевая композиция по п.2, характеризующаяся тем, что ненасыщенная монокарбоновая кислота в (iii) выбрана из группы, состоящей из акриловой кислоты и метакриловой кислоты и их смесей.

9. Клеевая композиция по п.1, характеризующаяся тем, что в качестве адгезивного компонента использована клеевая композиция на основе крахмала, адгезив на основе поливинилового спирта, адгезив на основе поливинилацетата, адгезив на основе сополимера винилацетата и этилена, адгезив на основе декстрина или адгезивный компонент на основе полиуретана или смеси двух или более из вышеуказанных адгезивных компонентов.

10. Клеевая композиция по п.1, характеризующаяся тем, что композиция содержит по меньшей мере 0,001 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 0,05 мас.% и менее 5 мас.%, предпочтительно менее 1 мас.%, более предпочтительно менее 0,5 мас.% добавки относительно общей массы клеевой композиции.

11. Способ производства многослойной гофрированной бумаги или картона, включающих несколько наложенных друг на друга слоев гофрированной бумаги или картона, связанных вместе перемежающимися плоскими листами бумаги, характеризующийся тем, что клеевую композицию по любому из пп.1-10 наносят на гофры, причем клеевую композицию при нанесении подвергают давлению, и затем слои склеивают друг с другом под давлением.

12. Многослойная бумага или картон, включающая несколько наложенных друг на друга слоев гофрированной бумаги или картона, связанных вместе перемежающимися плоскими листами бумаги, характеризующаяся тем, что слои склеены друг с другом посредством клеевой композиции по п.1.

13. Плотная бумага или картон, включающая несколько наложенных друг на друга слоев бумаги или картона, которые склеены друг с другом посредством клеевой композиции по п.1.

14. Способ производства плотной бумаги или картона, включающих несколько наложенных друг на друга слоев бумаги или картона, характеризующийся тем, что клеевую композицию по любому из пп.1-10 наносят на слои, причем клеевую композицию при нанесении подвергают давлению, и затем слои склеивают друг с другом под давлением.

15. Контейнер, содержащий клеевую композицию по п.1, причем контейнер дополнительно снабжен выводом для выпуска клеевой композиции под давлением.