КЛЕИ, ПОЛУЧЕННЫЕ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ Российский патент 2015 года по МПК C08F8/50 C09J123/10 C08L23/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится к клею, содержащему, по меньшей мере, одну полимерную систему, полученную способом уменьшения вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки, по меньшей мере, одной полимерной смеси, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутой полимерной смеси.

Уровень техники

На современном уровне техники известны клеи на основе этилен-пропиленового сополимерного каучука (ЭПК) и/или терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера (ЭПДМ).

В патенте США № 5798175 описываются композиции клеев, склеивающих при надавливании, (КСН) на основе натурального каучука или синтетического каучука и аморфной полиолефиновой смеси, содержащей ЭПК, гидрированный полиизопрен и атактический полипропилен (АПП). Клеи получают в результате составления композиций из вышеупомянутых полимеров, совместимого вещества, повышающего клейкость, и органического растворителя. Таким образом, клеи являются клеями, содержащими растворитель, а не термоплавкими клеями.

В патенте США № 5612144 описывается композиция клейкой ленты, содержащая полимерную смесь из, по меньшей мере, одного каучука ЭПДМ или предпочтительно трех различных марок каучуков ЭПДМ в равных количествах и еще одного полимера, выбираемого из полиизопрена, полибутадиена, ЭПК и их смесей.

В патенте США № 5618883 описывается композиция термоплавкого клея, склеивающего при надавливании, содержащая каучук ЭПК повышенной клейкости, модифицированный сополимером в виде стирол-этилен-бутилен-стирольного блок-сополимера и/или стирол-этилен-пропилен-стирольного блок-сополимера.

Данные композиции предшествующего уровня техники для получения хорошей когезионной прочности и хороших характеристик адгезии полагаются на отверждение или химическое сшивание.

В патенте США № 6143818 описывается композиция термоплавкого клея, содержащая полимерный компонент, состоящий из каучуков ЭПК и/или ЭПДМ и, по меньшей мере, одного полукристаллического олефинового полимера. Композиции обеспечивают достижение превосходной теплостойкости и хорошей адгезии к широкому ассортименту подложек. Тем не менее, вязкость полимерного компонента является чрезвычайно высокой для нескольких областей применения, в особенности для тех областей применения, где настоятельно требуются низкая вязкость клея или высокая доля полимера в рецептуре клея.

Несмотря на состояние технологии, было бы желательно получить клеи на основе каучуков ЭПК и/или ЭПДМ и полукристаллических олефиновых полимеров, которые характеризуются высокой когезионной прочностью, узким молекулярно-массовым распределением в сочетании с низкой вязкостью расплава и высокой гибкостью.

Краткое изложение изобретения

Изобретение относится к клею, содержащему, по меньшей мере, одну полимерную систему, где полимерную систему получают способом уменьшения вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, который содержит:

а) эластомерный каучук или смесь из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и

b) полукристаллический олефиновый полимер или смесь из полукристаллических олефиновых полимеров.

Клей согласно настоящему изобретению содержит упомянутую полимерную систему в количестве в диапазоне от 15 до 95 мас.% в расчете на совокупное количество клея.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение предлагает клей, содержащий, по меньшей мере, одну полимерную систему. Полимерную систему получают способом уменьшения вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, который состоит из:

а) эластомерного каучука или смеси из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и

b) полукристаллического олефинового полимера или смеси из полукристаллических олефиновых полимеров.

Полимерные системы настоящего изобретения могут быть получены способом, включающим следующие далее стадии:

а) получение, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, который включает нижеследующее или состоит из него: эластомерный каучук или смесь из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и полукристаллический олефиновый полимер или смесь из полукристаллических олефиновых полимеров;

b) уменьшение вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала в результате обработки упомянутого полимерного смесевого исходного материала, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения выше температуры размягчения полимерного смесевого исходного материала.

Предпочтительно полимерные смесевые исходные материалы настоящего изобретения представляют собой полимерные сплавы. Термин «полимерный сплав» в соответствии с использованием в настоящем документе имеет почти то же самое значение, что и «полимерная смесь», но является более узким, чем термин «полимерная смесь». В полимерном сплаве взаимодействия между образующими его системами являются более сильными, чем в полимерной смеси. Термин «полимерный сплав» подразумевает обозначение твердого раствора двух систем, в котором две системы являются взаимно тонкодиспергированными в такой степени, что между ними нельзя провести различие при помощи невооруженного глаза.

Термин «полимер» в соответствии с приведенным выше использованием включает гомополимеры и сополимеры, такие как терполимеры, тетраполимеры и тому подобное.

Термин «полимерная система» в соответствии с использованием в настоящем изобретении относится к полимеру или смеси из двух и более различных полимеров, которые получают в результате уменьшения вязкости расплава (200°С), по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала. Полимерная система настоящего изобретения всегда характеризуется меньшей вязкостью расплава, чем не подвергнутый обработке полимерный смесевой исходный материал. Для сопоставления вязкостей расплавов полимерной системы и полимерного смесевого исходного материала, вязкости всех расплавов определяют в одних и тех же условиях.

Согласно способу уменьшения вязкости расплава (200°С) описывавшихся выше полимерных смесевых исходных материалов могут быть получены модифицированные материалы, обладающие различными свойствами. Вследствие контролируемой деструкции полимерной цепи, которая происходит в ходе описывавшегося выше способа, полимерный смесевой исходный материал модифицируется. Данная контролируемая деструкция по существу уменьшает молекулярную массу полимерных цепей. По мере уменьшения средней молекулярной массы вязкость расплава понижается, а молекулярно-массовое распределение сужается.

Предпочтительно определенную при 200°С вязкость расплава полимерного смесевого исходного материала уменьшают под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения вплоть до достижения вязкости расплава (при 200°С) полученной полимерной системы, меньшей, чем 50% от первоначальной вязкости расплава (при 200°С) полимерного смесевого исходного материала.

Термин «первоначальная вязкость расплава» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала до уменьшения его вязкости расплава (200°С) по описывавшемуся выше способу.

Способ уменьшения вязкости расплава (200°С), по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, может быть реализован в одночервячных экструдерах, двухчервячных экструдерах, смесителях Бэнбери, замесочных машинах и на вальцах. В их числе в особенности предпочтительным является использование одночервячных экструдеров, двухчервячных экструдеров и замесочных машин.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, один полимерный смесевой исходный материал, такой как полимерные смеси в форме гранул, необязательно объединяют с одной или несколькими добавками. После этого получающуюся в результате композицию подают в экструдер. С получающейся в результате композицией во время экструдирования объединяют, по меньшей мере, один донор радикалов в результате его непосредственного нагнетания в экструдер либо в питающее отверстие, либо через отверстие в цилиндре, предпочтительно в виде раствора. В соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления, по меньшей мере, один донор радикалов может быть перед экструдированием перемешан в сухом состоянии с композицией, содержащей, по меньшей мере, один полимерный смесевой исходный материал и необязательно одну или несколько добавок. Кроме того, добавки в случае присутствия таковых могут быть добавлены в виде раствора совместно с, по меньшей мере, одним донором радикалов в результате нагнетания в расплавленную смолу во время экструдирования. Вне зависимости от способа добавления, по меньшей мере, одного донора радикалов или дополнительных добавок при повышенных температурах экструдирования донор радикалов инициирует контролируемое разложение, которое уменьшает среднюю молекулярную массу полимерного смесевого исходного материала. Для удаления любого непрореагировавшего донора радикалов совместно с остаточными растворителями в цилиндре экструдера может быть проведена вакуумная дегазация. Подвергшийся разложению полимерный смесевой исходный материал, который представляет собой полимерную систему настоящего изобретения, может покидать экструдер через экструзионную головку, а после этого может быть закален в водяной бане и разрублен на гранулы. Полученное уменьшение молекулярной массы согласно измерению вязкости расплава в результате приводит к получению очень низкой вязкости расплава.

В соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления полимерная система настоящего изобретения может быть получена при использовании двухстадийного способа, который начинается при реализации описывавшегося выше способа экструдирования первой стадии, что в результате приводит к получению полимерных гранул. Данные гранулы также могут быть перепущены на способ второй стадии, который является идентичным первой стадии за исключением того, что исходный материал представляет собой полимерные гранулы, полученные в результате переработки на первой стадии. Как и в случае одностадийного способа, полимер перед экструдированием может быть перемешан в сухом состоянии с, по меньшей мере, одним донором радикалов.

Описывавшиеся выше способы обычно реализуют при температурах, больших, чем температура размягчения, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, предпочтительно при температурах в диапазоне от 120°С до 300°С, а более предпочтительно от 150° до 250°С. В определенных вариантах осуществления описывавшиеся выше способы реализуют в атмосфере азота. Уровень сдвигового воздействия, прикладываемого к реакционной смеси, не является критическим моментом, но он предпочтительно эквивалентен сдвиговому напряжению, генерируемому в двухчервячном экструдере ZSK, таком как тот, который идентифицирован в примерах.

Специалистам в соответствующей области техники должно быть очевидно то, что способ уменьшения вязкости расплава (200°С), по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутых полимерных смесевых исходных материалов, не ограничивается конкретным донором радикалов или классом доноров радикалов. Подходящими для использования в настоящем изобретении являются несколько доноров радикалов, в том числе азо-соединения, диазо-соединения и пероксиды, такие как органические пероксиды. Класс органических пероксидов включает нижеследующее, но не ограничивается только этим: TRIGONOX 101® (2,5-диметил-2,5-ди[трет-бутилпероксил]гексан) и TRIGONOX 301® (3,6,9-триэтил-3,6,9-триметил-1,4,7-трипероксононан), из которых оба доступны в компании AKZO, и (ди-трет-амилпероксид), доступный в компании CK Witco как DTAP® и в компании AKZO как Trigonox 201®, дикумилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3, 1,3-бис(трет-бутилпероксиизопропил)бензол, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, н-бутил-4,4-бис(трет-бутилперокси)валерат, бензоилпероксид, п-хлорбензоилпероксид, 2,4-дихлорбензоилпероксид, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, диацетилпероксид, лауроилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат.

Доноры радикалов настоящего изобретения в общем случае добавляют к полимерным смесевым исходным материалам при температурах в диапазоне от 10° до 200°С и используют в их функции в качестве доноров радикалов при температурах в диапазоне от 100°С до 300°С. Добавленные количества находятся в диапазоне от 0,05 до 10 мас.%, но предпочтительно от 0,2 до 2 мас.%, в расчете на совокупное количество полимерных смесевых исходных материалов, использующихся в способе.

Как упоминалось выше, вязкость расплава (при 200°С) полимерной системы настоящего изобретения, которую получают в соответствии с описывавшимся выше способом, является меньшей, чем 50%, более предпочтительно меньшей, чем 40%; или меньшей, чем 30%, а наиболее предпочтительно меньшей, чем 20%; или меньшей, чем 10%, от первоначальной вязкости расплава (при 200°С) исходной полимерной смеси (полимерного смесевого исходного материала).

В одном варианте осуществления полимерный смесевой исходный материал настоящего изобретения характеризуется первоначальной вязкостью расплава, равной, по меньшей мере, 300000 мПа-сек при 200°С. В еще одном варианте осуществления полимерный смесевой исходный материал характеризуется первоначальной вязкостью расплава при 200°С, равной, по меньшей мере, 350000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 400000 мПа-сек или, по меньшей мере, 450000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 500000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 1000000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 10000000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 20000000 мПа-сек. Предпочтительно первоначальная вязкость расплава (200°С) полимерного смесевого исходного материала находится в диапазоне от 300000 мПа-сек до 15000000 мПа-сек.

В еще одном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется вязкостью расплава (также называемой вязкостью по Брукфильду) в диапазоне от 3000 до 1000000 мПа-сек при 200°С, предпочтительно от 3000 до 250000 мПа-сек. В одном варианте осуществления описывавшаяся выше полимерная система характеризуется вязкостью расплава при 200°С в диапазоне от 4000 до 200000 мПа-сек; или от 5000 до 100000 мПа-сек; или от 6000 до 80000 мПа-сек; или от 7000 до 70000 мПа-сек; или от 8000 до 60000 мПа-сек; или от 9000 до 50000 мПа-сек. В других вариантах осуществления вязкость расплава при 200°С описывавшейся выше полимерной системы находится в диапазоне от 3000 до 40000 мПа-сек; или от 3500 до 30000 мПа-сек; или от 4000 до 20000 мПа-сек, в зависимости от области применения.

Полимерная система настоящего изобретения может быть дополнительно охарактеризована определенными параметрами, подобными молекулярно-массовому распределению, температуре стеклования, теплоте плавления и пиковой температуре плавления (Tm). Вследствие своей химической природы полимерная система предпочтительно ведет себя так, как будто это химически идентичный полимер, даже в случае присутствия в полимерной системе двух и более химически различных полимеров. Поэтому описывавшиеся выше параметры называются получающимся в результате молекулярно-массовым распределением, получающейся в результате температурой стеклования, получающейся в результате теплотой плавления и получающейся в результате пиковой температурой плавления (Tm) полимерной системы.

В определенных вариантах осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающимся в результате молекулярно-массовым распределением Mw/Mn, определенным по методу гельпроникающей хроматографии, в диапазоне от 1,5 до 5,0. В одном варианте осуществления полимерная система характеризуется молекулярно-массовым распределением Mw/Mn в диапазоне от 1,6 до 4,0; или от 1,7 до 3,3; или от 2,0 до 3,0; или от 2,2 до 2,8.

Полимерная система настоящего изобретения может быть дополнительно охарактеризована своим относительным удлинением при разрыве. Предпочтительно описывавшаяся выше полимерная система характеризуется относительным удлинением при разрыве, равным, по меньшей мере, 50% согласно определению в соответствии с документом EN ISO 527-3. В одном варианте осуществления полимерная система характеризуется относительным удлинением при разрыве, равным, по меньшей мере, 100%; или, по меньшей мере, 200%; или, по меньшей мере, 400%; или, по меньшей мере, 600%; или, по меньшей мере, 800%; или, по меньшей мере, 1000%; или, по меньшей мере, 1100%; или, по меньшей мере, 1200%; или, по меньшей мере, 1400%. В еще одном варианте осуществления относительное удлинение при разрыве описывавшегося выше полимера находится в диапазоне от 50% до 2000%, предпочтительно от 1000% до 1800%.

В еще одном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется пределом прочности при разрыве, равным, по меньшей мере, 2,5 МПа согласно определению в соответствии с документом EN ISO 527-3. В определенных вариантах осуществления описывавшаяся выше полимерная система характеризуется пределом прочности при разрыве, равным, по меньшей мере, 5 МПа; или, по меньшей мере, 6 МПа; или, по меньшей мере, 8 МПа; или, по меньшей мере, 11 МПа. В еще одном варианте осуществления предел прочности при разрыве описывавшейся выше полимерной системы находится в диапазоне от 2,5 МПа до 20 МПа, предпочтительно от 10 МПа до 18 МПа.

В одном дополнительном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающейся в результате температурой стеклования, определенной по методу ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии), в диапазоне от 5 до -65°С, предпочтительно от -5 до -60°С, а более предпочтительно от -10 до -50°С.

В определенных вариантах осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающейся в результате теплотой плавления в диапазоне от 30 до 90 Дж/г. В одном варианте осуществления полимерная система характеризуется теплотой плавления в диапазоне от 30 до 80 Дж/г; или от 35 до 60 Дж/г; или от 40 до 50 Дж/г.

В еще одном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающейся в результате пиковой температурой плавления (Tm), заключенной в пределах от 125°С до 165°С. В еще одном варианте осуществления полимерная система характеризуется пиковой температурой плавления (Tm) в диапазоне от 130 до 160°С; или от 131 до 150°С; или приблизительно от 132 до 145°С; или от 133 до 140°С.

Как отмечалось выше, модифицированные полимерные материалы получают способом уменьшения вязкости расплава полимерных смесевых исходных материалов под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения. В ходе реализации способа разложения происходит контролируемая деструкция полимерной цепи, что приводит к получению полимерных систем настоящего изобретения. Полимерные системы и клеи, содержащие полимерные системы, характеризуются высокой гибкостью и лучшей адгезией, чем не подвергнутые обработке полимерные смеси или чем клеи, содержащие не подвергнутые обработке полимерные смесевые исходные материалы.

Термин «эластомерный каучук» (ЭПК) в соответствии с использованием в настоящем документе относится к эластомерным сополимерам этилена и пропилена или таким упомянутым сополимерам, модифицированным функциональными мономерами. В частности, термин «эластомерный каучук» отражает свойство материала, заключающееся в его способности претерпевать существенное относительное удлинение, а после этого возвращаться к своим приблизительно первоначальным размерам при сбрасывании напряжения, вызывающего удлинение материала. Предпочтительно эластомерный каучук настоящего изобретения будет характеризоваться меньшей, чем 50%-ной, такой как меньшая, чем 30%-ная или меньшая, чем 10%-ная, остаточной деформацией по истечении одной минуты при восстановлении после деформации в 100%, приложенной в течение одной минуты при температуре 22°С.

Термин «олефиновый полимер» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к полимеру, включающему один или несколько альфа-олефинов в заполимеризованной форме.

В одном варианте осуществления эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий, по меньшей мере, 40 мас.% этилена, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас.% этилена, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 60 мас.% этилена, так как, по меньшей мере, 70 мас.% этилена.

Использование полимерных систем, содержащих этилен-пропиленовые каучуки, включающие, по меньшей мере, 40% этилена, является выгодным, поскольку получающиеся в результате клеи характеризуются высокими когезионной прочностью и ударной вязкостью.

В одном альтернативном варианте осуществления этилен-пропиленовый эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий менее чем 35 мас.% этилена, более предпочтительно менее чем 32 мас.% этилена, а наиболее предпочтительно менее чем 30 мас.% этилена.

В частности, этилен-пропиленовый каучук включает от 10 до 35 мас.% этилена, предпочтительно от 15 до 32 мас.% этилена, а, в частности, предпочтительно от 20 до 30 мас.% этилена, в расчете на совокупное количество этилен-пропиленового каучука.

Использование полимерных систем, содержащих этилен-пропиленовые каучуки, включающие менее чем 35 мас.% этилена, является выгодным, поскольку получающиеся в результате клеи характеризуются высокой гибкостью и высоким относительным удлинением при разрыве.

В одном дополнительном варианте осуществления эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий от 15 до 50 мас.% пропилена.

В одном альтернативном варианте осуществления этилен-пропиленовый каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий от 65 до 90 мас.%, предпочтительно от 70 до 80 мас.%, пропилена.

В определенных вариантах осуществления эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий, по меньшей мере, 40 мас.%, так как, по меньшей мере, 50 мас.%, этилена и от 15 до 50 мас.% пропилена.

В альтернативном варианте, этилен-пропиленовый каучук настоящего изобретения может включать от 10 до 35 мас.% этилена и от 65 до 90 мас.% пропилена.

В дополнение к этому, эластомерный каучук настоящего изобретения может содержать сополимер этилена и пропилена, модифицированный функциональным мономером. Функциональные мономеры включают класс ненасыщенных органических соединений, имеющих одну или несколько функциональных групп, включающих карбокислотную группу, ангидридную группу, гидроксильную группу, группу простого эфира, первичную, вторичную и третичную аминогруппы и сложноэфирную группу.

Эластомерные каучуки настоящего изобретения также могут быть выбраны из эластомерных терполимеров. Предпочтительные эластомерные терполимеры (ЭПДМ) включают от 40 до 80 мас.% этилена, от 15 до 50 мас.%, предпочтительно от 20 до 45 мас.%, пропилена и от 2 до 15 мас.% диена. Диен может быть выбран из группы, состоящей из 1,4-гексадиена, норборнадиена, этилиденнорборнена, дициклопентадиена, бутадиена и изопрена. Каучук ЭПДМ, использующийся в данном случае, также включает и функционально модифицированные версии терполимеров, имеющие функциональные группы, упоминавшиеся в настоящем документе выше. Каучуки ЭПК и ЭПДМ коммерчески доступны в компании Exxon Chemical Company под торговым наименованием Vistalon и в компании DMS Polymers, Inc. под торговым наименованием Kelton. Функционально модифицированные каучуки ЭПДМ, имеющие ангидридные группы, продают под торговым наименованием Exxelor в компании Exxon Chemical Company.

Уровень содержания сомономера в эластомерном каучуке (а) может быть рассчитан по измеренному (по методу ИКФП) уровню содержания сомономера в полукристаллическом олефиновом полимере (b) и в конечной полимерной системе с учетом массовых соотношений между эластомерным каучуком (а) и полукристаллическим олефиновым полимером (b).

В одном предпочтительном варианте осуществления полукристаллический олефиновый полимер представляет собой сополимер этилена, присутствующего в количестве в диапазоне от 1 до 35 мас.%, и, по меньшей мере, одного сомономера, присутствующего в количестве в диапазоне от 65 до 99 мас.% и выбираемого из группы, состоящей из С3-С20 альфа-олефинов. Предпочтительные С3-С20 альфа-олефины включают С3-С12 α-олефины, такие как пропилен, бутилен, гексен, октен, децен, додецен, пентен, гептен, нонен, 4-метилпентен-1,3-метилпентен-1, 3,5,5-триметилгексен-1 и 5-этил-1-нонен. Один в особенности предпочтительный сомономер представляет собой пропилен.

Предпочтительный полукристаллический олефиновый сополимер, использующийся в практике данного изобретения, обычно содержит звенья, произведенные из пропилена, в количестве, равном, по меньшей мере, 65 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 80 мас.%, а более предпочтительно, по меньшей мере, 85 мас.%, сополимера. Типичное количество звеньев, произведенных из этилена, составляет, по меньшей мере, 1 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 2 мас.%, а более предпочтительно, по меньшей мере, 5 мас.%, и максимальное количество звеньев, произведенных из этилена и присутствующих в данных сополимерах, не превышает 35 мас.%, предпочтительно не превышает 30 мас.%, а более предпочтительно не превышает 20 мас.%, сополимера. Количество звеньев, произведенных из описывавшихся выше С4-С20 альфа-олефинов, в случае наличия таковых, обычно составляет, по меньшей мере, 1 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 2 мас.%, а более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 5 мас.%, и типичное максимальное количество звеньев, произведенных из описывавшихся выше С4-С20 альфа-олефинов, обычно не превышает 35 мас.%, предпочтительно оно не превышает 30 мас.%, а более предпочтительно оно не превышает 20 мас.%, сополимера. Объединенное совокупное количество звеньев, произведенных из этилена и любого С4-С20 альфа-олефина, обычно не превышает 40 мас.%, предпочтительно оно не превышает 30 мас.%, а более предпочтительно оно не превышает приблизительно 20 мас.%, сополимера.

Термин «полукристаллический», использующийся для олефинового полимера, относится к тем полимерным материалам, которые включают как кристаллические, так и аморфные области в твердом состоянии. В кристаллической области все молекулярные цепи полимеров скомпонованы в упорядоченных трехмерных массивах, структура которых может быть полностью охарактеризована их элементарными ячейками - наименьшим структурным элементом, использующимся для описания кристалла. Аморфные полимеры в противоположность этому не имеют упорядоченных трехмерных структур в твердом состоянии. Их молекулярные цепи скомпонованы в пространстве совершенно случайным образом. Полукристаллические полимеры легко можно отличить от полностью аморфных полимеров в результате выявления присутствия или отсутствия температуры плавления (Tm) и связанной с ней энтальпии или теплоты плавления (ΔНm), возникающей при преобразовании кристаллического состояния в жидкое состояние при нагревании. Все полукристаллические полимеры обнаруживают температуру плавления, в то время как у аморфных полимеров температура плавления отсутствует. Аморфные полимеры претерпевают переход из стеклообразного твердого состояния в каучукообразное эластичное состояние в узком температурном диапазоне в области температуры стеклования Tg. Температуру стеклования Tg нельзя смешивать с температурой плавления Tm. В отличие от перехода при плавлении у кристаллических материалов переход при стекловании у аморфных полимеров не обнаруживает изменения энтальпии (ΔН), связанного с ним.

Необходимо указать на то, что описывавшиеся выше полукристаллические полимеры при продаже зачастую называются кристаллическими полимерами. За исключением монокристаллов, получаемых в небольших масштабах в лабораториях, в деловых кругах безупречно кристаллические полимеры не встречаются, и все так называемые кристаллические полимеры, строго говоря, являются полукристаллическими. Поэтому определение полукристаллических полимеров, приведенное в настоящем документе, включает термин «кристаллические полимеры».

Поскольку полукристаллические полимеры включают как кристаллические, так и аморфные области, в дополнение к переходу при плавлении у кристаллов они могут обнаруживать и переход при стекловании, связанный с аморфной областью материала. Переход при стекловании имеет место при температуре, меньшей, чем температура плавления.

Температура плавления Tm, энтальпия или теплота плавления (ΔНm) и температура стеклования (Tg) могут быть определены по методу дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Методика хорошо известна для специалистов в соответствующей области техники и хорошо описывается в научной литературе.

Термин «полукристаллический олефиновый полимер» в соответствии с использованием в настоящем изобретении в особенности предпочтительно относится к олефиновым полимерам, характеризующимся теплотой плавления, определенной по методу ДСК, в диапазоне от 20 до 95 Дж/г, более предпочтительно от 25 до 90 Дж/г, а наиболее предпочтительно от 30 до 80 Дж/г.

Полукристаллические олефиновые полимеры, относящиеся к описывавшемуся выше типу, могут быть приобретены во множестве коммерческих источников, так как в случае полукристаллических олефиновых полимеров на полипропиленовой основе от компании Huntsman Corporation под торговым наименованием Rexflex.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна полимерная смесь настоящего изобретения состоит из приблизительно от 5 до 95 мас.% эластомерного каучука или смеси из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и приблизительно от 5 до 95 мас.% полукристаллического олефинового полимера или смеси из полукристаллических олефиновых полимеров.

Предпочтительные полимерные смеси, использующиеся в практике настоящего изобретения, характеризуются уровнем содержания каучуков ЭПК и/или ЭПДМ в диапазоне от 5 до 80 мас.%, предпочтительно от 15 до 75 мас.%, а более предпочтительно от 30 до 60 мас.%. В альтернативном варианте, могут быть использованы полимерные смеси, характеризующиеся уровнем содержания каучуков ЭПК и/или ЭПДМ в диапазоне от 50 до 80 мас.%, предпочтительно от 60 до 75 мас.%, а более предпочтительно от 65 до 70 мас.%.

По меньшей мере, одна полимерная смесь наиболее предпочтительно содержит от 15 до 70 мас.% каучуков ЭПК или ЭПДМ или их смеси и от 30 до 85 мас.%, по меньшей мере, одного полукристаллического олефинового полимера. В одном в особенности предпочтительном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения содержит от 30 до 70 мас.% каучуков ЭПК или ЭПДМ или их смеси и от 30 до 70 мас.%, по меньшей мере, одного полукристаллического олефинового полимера.

Каучук и полукристаллический полимер могут быть предварительно перемешаны до получения полимерной смеси или полимерного сплава. Полимерная смесь может быть получена в результате механического перемешивания каучука ЭПК/ЭПДМ с полукристаллическим олефиновым полимером при использовании экструдера или смесителя Бэнбери и тому подобного.

Она также может быть получена «по месту» в результате проведения постадийной полимеризации в одном или в серии из параллельных реакторов. Одним примером такого реакторного способа «по месту» является способ Catalloy, использующийся в компании LyondellBasell. В данном способе используют несколько газофазных реакторов при параллельном соединении, что делает возможным раздельное проведение полимеризации различного мономерного исходного сырья в каждом реакторе. Каждый реактор функционирует независимо от других, так что продукт каждого реактора может быть достаточно отличающимся от того, что получают в других реакторах. Продукт из каждого реактора может быт перемешанным или смешанным, что создает полимерные сплавы непосредственно на выходе со способа полимеризации. Описывавшийся способ многостадийной полимеризации, например, раскрывается в следующих далее опубликованных ссылках: ЕР-А-0472946, ЕР-А-0477662, ЕР-А-0483675 и ЕР-А-0489284.

Одним примером полимерных смесей или сплавов, полученных по способу Catalloy, являются термопластичные олефины (ТПО), которые представляют собой смеси или сплавы каучука ЭПК и полукристаллических полипропиленов. Смеси или сплавы, полученные по способу Catalloy, коммерчески доступны в компании LyondellBasell при обозначении торгового наименования Adflex, Softell и Hifax.

Полимерные системы настоящего изобретения могут быть использованы непосредственно в качестве клея или для получения клея могут быть перемешаны с другими компонентами.

В клее изобретения совместно с полимерными системами данного изобретения могут быть использованы одно или несколько веществ, повышающих клейкость. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «вещество, повышающее клейкость» относится к одному или нескольким соединениям, которые являются подходящими для использования при придании клейкости клею настоящего изобретения. Примеры подходящих веществ, повышающих клейкость, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: алифатические углеводородные смолы, ароматически-модифицированные алифатические углеводородные смолы, гидрированные полициклопентадиеновые смолы, полициклопентадиеновые смолы, живичные канифоли, сложные эфиры живичных канифолей, экстракционные канифоли, сложные эфиры экстракционных канифолей, талловые канифоли, сложные эфиры талловых канифолей, политерпены, ароматически-модифицированные политерпены, терпеновые фенольные смолы, ароматически-модифицированные гидрированные полициклопентадиеновые смолы, гидрированная алифатическая смола, гидрированные алифатически-ароматические смолы, гидрированные терпены и модифицированные терпены, гидрированные канифольные кислоты и сложные эфиры гидрированных канифолей. В некоторых вариантах осуществления вещество, повышающее клейкость, является гидрированным. В других вариантах осуществления вещество, повышающее клейкость, является неполярным. Термин «неполярный» означает то, что вещество, повышающее клейкость, по существу не включает мономеров, имеющих полярные группы. Предпочтительно полярные группы не присутствуют, однако, в случае их присутствия предпочтительно они присутствуют не более чем при 5 мас.%, предпочтительно не более, чем при 2 мас.%, еще более предпочтительно не более, чем при 0,5 мас.%. В некоторых вариантах осуществления вещество, повышающее клейкость, характеризуется температурой размягчения (определение по методу кольца и шара, согласно измерению в соответствии с документом ASTM E-28) в диапазоне от 80°С до 150°С, предпочтительно от 100°С до 130°С. В еще одном варианте осуществления смолы являются жидкими и характеризуются температурой размягчения, определяемой по методу кольца и шара, в диапазоне от 10 до 70°С.

Углеводородные смолы, предпочтительные для использования в качестве веществ, повышающих клейкость, или модификаторов, включают:

1. Смолы, такие как С5/С6 терпеновые смолы, стирольные терпены, альфа-метилстирольные терпеновые смолы, С9 терпеновые смолы, ароматически-модифицированные С5/С6, ароматически-модифицированные циклические смолы, смолы на основе ароматически-модифицированного дициклопентадиена или их смеси. Обычно данные смолы получают в результате проведения катионной полимеризации для композиций, содержащих один или несколько следующих далее мономеров: С5 диолефины (такие как 1,3-пентадиен, изопрен и тому подобное); С5 олефины (такие как 2-метилбутены, циклопентен и тому подобное); С6 олефины (такие как гексен), С9 винилароматика (такая как стирол, альфа-метилстирол, винилтолуол, инден, метилинден и тому подобное); циклические соединения (такие как дициклопентадиен, метилдициклопентадиен и тому подобное); и/или терпены (такие как лимонен, карен и тому подобное).

2. Смолы, полученные в результате проведения термической полимеризации дициклопентадиена и/или термической полимеризации димеров или олигомеров циклопентадиена и/или метилциклопентадиена, необязательно совместно с винилароматикой (такой как стирол, альфа-метилстирол, винилтолуол, инден, метилинден).

Смолы, полученные после проведения полимеризации и отделения непрореагировавших материалов, при желании могут быть гидрированы.

Вещество, повышающее клейкость, в случае наличия такового обычно присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 80 мас.% в расчете на совокупную массу клея, более предпочтительно от 2 до 40 мас.%, еще более предпочтительно от 3 до 30 мас.%.

В еще одном варианте осуществления совместно с полимерными системами в клеях настоящего изобретения используют один или несколько восков. Воски предпочтительно выбирают из полярных восков, неполярных восков, восков Фишера-Тропша, окисленных восков Фишера-Тропша, гидроксистеарамидных восков, функционализованных восков, полипропиленовых восков, таких как полипропиленовые гомополимеры и/или полипропиленовые сополимеры, подобные сополимерам на основе С3 и С2 альфа-олефинов или на основе С3 и С4-С20 альфа-олефинов, окисленных полипропиленовых восков, полиэтиленовых восков, окисленных полиэтиленовых восков, восковых модификаторов и их комбинаций.

Примеры подходящих восков включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: полярные воски, неполярные воски, воски Фишера-Тропша, окисленные воски Фишера-Тропша, гидроксистеарамидные воски, функционализованные воски, полипропиленовые воски, такие как полипропиленовые гомополимеры и/или полипропиленовые сополимеры, подобные сополимерам на основе С3 и С2 альфа-олефинов, окисленные полипропиленовые воски, полиэтиленовые воски, окисленные полиэтиленовые воски, восковые модификаторы, аморфные воски, карнаубские воски, воски на основе касторового масла, микрокристаллические воски, пчелиный воск, карнаубский воск, гидрированное касторовое масло, спермацетовый воск, растительный воск, канделильский воск, масло плодов сумаха, воск урикури, воск коры дугласовой пихты, воск рисовых отрубей, восковая фракция масла хохобы, воск восковницы, буроугольный воск, торфяной воск, озокеритовый воск, церезиновый воск, нефтяной воск, парафиновый воск, полиэтиленовый воск, химически модифицированный углеводородный воск, замещенный амидный воск и их комбинации и производные.

Однако в некоторых вариантах осуществления воск может оказаться нежелательным и присутствует в количестве, меньшем, чем 5 мас.%, предпочтительно меньшем, чем 3 мас.%, более предпочтительно меньшем, чем 1 мас.%, более предпочтительно меньшем, чем 0,5 мас.%, в расчете на массу клея. В других вариантах осуществления воск обычно присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 50 мас.% в расчете на совокупную массу клея, более предпочтительно от 2 до 40 мас.%, еще более предпочтительно от 3 до 30 мас.%.

В еще одном варианте осуществления клей настоящего изобретения содержит, по меньшей мере, одну полимерную систему настоящего изобретения и типичные добавки, известные на современном уровне техники, такие как пластификаторы, наполнители, масла, стабилизаторы, антиоксиданты, пигменты, красящие вещества, полимерные добавки, противопенообразователи, консерванты, загустители, реологические модификаторы, увлажнители, маточные смеси и вода.

Предпочтительные пластификаторы включают минеральные масла, полибутены, фталаты, бензоаты, сложные эфиры адипиновой кислоты и тому подобное. В особенности предпочтительные пластификаторы включают фталаты, такие как диизоундецилфталат (ДИУФ), диизононилфталат (ДИНФ), диоктилфталаты (ДОФ) и тому подобное. В особенности предпочтительные масла включают алифатические нафтеновые масла.

Предпочтительные наполнители включают диоксид титана, карбонат кальция, сульфат бария, кремнезем, диоксид кремния, технический углерод, песок, стеклянные бусы, минеральные заполнители, тальк, глину, сульфат кальция, метасиликат кальция, силикаты алюминия, каолиновую глину, каолин, слюду, оксиды и гидроксиды Mg и Al, стекловолокно, синтетические волокна.

Подходящие масла включают минеральное масло, алифатические масла, ароматические масла, олефиновые олигомеры и низкомолекулярные полимеры, а также растительные и животные масла и производные таких масел. Масла, произведенные из нефти, которые могут быть использованы, представляют собой относительно высококипящие материалы, содержащие только незначительную долю ароматических углеводородов. В данном отношении ароматические углеводороды должны предпочтительно присутствовать в количестве, меньшем, чем 30%, а, говоря более конкретно, меньшем, чем 15%, масла согласно измерению по фракции ароматических атомов углерода. Более предпочтительно масло может быть по существу неароматическим. Олигомеры могут представлять собой полипропилены, полибутены, гидрированные полиизопрены, гидрированные полибутадиены и тому подобное, имеющие среднюю молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 350 до приблизительно 10000. Подходящие растительные и животные масла включают глицериновые сложные эфиры обычных жирных кислот и продукты их полимеризации.

Однако в некоторых вариантах осуществления масла могут оказаться нежелательными и присутствуют в количестве, меньшем, чем 5 мас.%, предпочтительно меньшем, чем 3 мас.%, более предпочтительно меньшем, чем 1 мас.%, более предпочтительно меньшем, чем 0,5 мас.%, в расчете на массу клея. В других вариантах осуществления масло обычно присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 30 мас.% в расчете на совокупную массу клея, более предпочтительно от 10 до 28 мас.%, еще более предпочтительно от 18 до 25 мас.%.

Предпочтительные антиоксиданты включают сложные тиоэфиры, фосфаты, пространственно затрудненные фенолы, тетракис(метилен-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат)метан, 2,2'-этилиденбис(4,6-ди(третичный бутил)фенол), 1,1-3-трис(2-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилфенил)бутан, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, дилаурилтиодипропионат, пентаэритриттетракис(бета-лаурилтиопропионат), алкил-, арилди- и полифосфаты, тиофосфиты и их комбинации или производные.

Другие предпочтительные добавки включают добавку, способствующую слипанию, добавку, препятствующую слипанию, технологические добавки, УФ-стабилизаторы, нейтрализаторы, смазки, поверхностно-активные вещества и/или зародышеобразователи, также могут присутствовать и усилители адгезии.

Предпочтительные добавки включают диоксид кремния, диоксид титана, полидиметилсилоксан, тальк, красители, стеарат кальция, технический углерод, низкомолекулярные смолы и стеклянные бусы. Предпочтительные усилители адгезии включают полярные кислоты, полиаминоамиды (такие как Versamid 115, 125, 140, что доступно в компании Henkel), уретаны (такие как системы сложных полиэфиров, имеющих концевые изоцианат/гидрокси-звенья, например, связующее TN/Mondur Cb-75 (Miles, Inc.)), аппреты (такие как силановые сложные эфиры (Z-6020 от компании Dow Corning)), сложные эфиры титановой кислоты (такие как Kr-44, что доступно в компании Kenrich), реакционно-способные акрилатные мономеры (такие как sarbox SB-600 от компании Sartomer), металлические соли кислот (такие как Saret 633 от компании Sartomer), полифениленоксид, окисленные полиолефины, полиолефины, модифицированные кислотой, и полиолефины, модифицированные ангидридом.

В дополнение к этому, клей настоящего изобретения может содержать одну или несколько полимерных добавок, выбираемых из гомополи-альфа-олефинов, сополимеров альфа-олефинов, сополимеров и терполимеров диолефинов, эластомеров, сложных полиэфиров, блок-сополимеров, сложноэфирных полимеров, акрилатных полимеров, алкилакрилатных полимеров и винилацетатных полимеров.

В одном варианте осуществления клей изобретения содержит от 15 до 95 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения. Предпочтительно клей содержит, по меньшей мере, одну полимерную систему в количестве в диапазоне от 20 до 80 мас.%. В зависимости от профиля применения клей настоящего изобретения может содержать, по меньшей мере, одну полимерную систему в количестве в диапазоне от 30 до 50 мас.% или в количестве в диапазоне от 15 до 30 мас.%; или в количестве в диапазоне от 25 до 65 мас.%.

Одна типичная рецептура клея изобретения содержит

а) от 20 до 80 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 5 до 80 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 50 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Еще одна типичная рецептура клея изобретения содержит

а) от 20 до 80 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 5 до 80 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 50 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки,

где сумма компонентов с) и d) составляет от 0,1 до 50 мас.%, предпочтительно от 1 до 30 мас.%, а более предпочтительно от 5 до 15 мас.%, упомянутой добавки.

Вследствие специальных свойств, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения могут быть составлены рецептуры клеев, которые характеризуются низкой вязкостью в сочетании с относительно высоким уровнем содержания полимера.

В одном варианте осуществления клей содержит, по меньшей мере, 30, предпочтительно, по меньшей мере, 40, а более предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения, где клей характеризуется вязкостью в диапазоне от 100 до 500000 мПа-сек согласно определению при температуре нанесения упомянутого клея.

Выраженная в мПа-сек вязкость может быть измерена при использовании вискозиметра Brookfield Thermosell RVT (доступного в компании Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Стоутон, Массачусетс, США) при заданных температурах нанесения. Для вязкостей, доходящих вплоть до 100000 мПа-сек, использовали шпиндель 27; более высокие вязкости измеряли при использовании шпинделя 29.

Термин «температура нанесения» относится к температуре, при которой наносят клей на одну или несколько подложек. Предпочтительно температура нанесения клея находится в диапазоне от 90°С до 200°С.

В зависимости от профиля нанесения клей настоящего изобретения, содержащий, по меньшей мере, 30 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения, характеризуется вязкостью в диапазоне от 100 до 500000 мПа-сек, предпочтительно от 100 до 100000 мПа-сек.

Предпочтительные клеи настоящего изобретения выбирают из клеев, характеризующихся температурой нанесения в диапазоне от 90 до 130°С и вязкостью в диапазоне от 150 до 5000 мПа-сек; или температурой нанесения в диапазоне от 100 до 200°С и вязкостью в диапазоне от 500 до 10000 мПа-сек; или от 130 до 200°С и вязкостью в диапазоне от 10000 до 500000 мПа-сек.

Клеи данного изобретения могут быть использованы в любой области применения клея, включающей нижеследующее, но не ограничивающейся только этим: изделия одноразового использования, упаковка, ламинаты, термоплавкие клеи, клеи, склеивающие при надавливании, ленты, этикетки, деревянные переплетные крышки, бумажные переплеты, нетканые материалы, дорожная разметка, отражающие покрытия и тому подобное.

Нанесение упомянутых клеев может быть проведено по любой методике нанесения клея, включающей нижеследующее, но не ограничивающейся только этим: нанесение при использовании валиков, сопел, распылительных установок и тому подобного.

В одном предпочтительном варианте осуществления клеи данного изобретения могут быть использованы для каркасной конструкции подгузника и пеленки одноразового использования, упругого соединения при преобразовании товаров одноразового использования, упаковывании, этикетировании, работах в сфере переплетного дела, деревообработки и в других областях применения при сборке. В особенности предпочтительные области применения включают: эластичный элемент манжеты детского подгузника, передняя часть подгузника, стоячая манжета подгузника, каркасная конструкция подгузника, стабилизация сердцевины подгузника, слой для переноса жидкости в подгузнике, наружное покровное ламинирование подгузника, ламинирование эластичной манжеты подгузника, стабилизация сердцевины женской прокладки, липкая лента женской прокладки, связывание при промышленном фильтровании, ламинирование материала промышленного фильтра, защитное ламинирование фильтра, ламинирование хирургического халата, ламинирование хирургической простыни и упаковывание скоропортящихся товаров. В дополнение к этому, клей данного изобретения может быть использован в качестве покрытий для основ ковров, искусственных покрытий стадионов и тому подобного. Поэтому изобретение также относится к способу снабжения основы ковра, искусственного покрытия стадиона и тому подобного покрытием, где упомянутый клей наносят в виде покрытия на основу ковров, искусственные покрытия стадионов и тому подобное.

Описывавшиеся выше клеи могут быть нанесены на любую подложку. Предпочтительные подложки включают древесину, такую как древесностружечная плита, древесно-пластиковые композиты, шпон, оклеенный с двух сторон крафт-бумагой, материалы на бумажной основе, такие как разновидности бумаги, импрегнированные меламином, картон, пластик, термопласт, каучук, металл, металлическую фольгу (такую как алюминиевая фольга и оловянная фольга), металлизированные поверхности, ткань, нетканые материалы (в частности, полипропиленовые скрепленные прядением волокна или нетканые материалы), волокна, скрепленные прядением, картон, камень, штукатурку, стекло (в том числе покрытия из оксида кремния (SiO_x), нанесенные в результате испарения оксида кремния с переносом на поверхность пленки), пеноматериал, горную породу, керамику, пленки, пенополимеры (такие как пенополиуретан), подложки, имеющие покрытие из чернил, красок, пигментов, ПВДХ и тому подобное или их комбинации.

Дополнительные предпочтительные подложки включают полиэтилен, полипропилен, полиакрилаты, акриловые смолы, полиэтилентерефталат или любой из полимеров, перечислявшихся выше в качестве подходящих для смесей, и их композиты с наполнителями, стекловолокном и тому подобным.

Предпочтительные подложки также могут быть выбраны и из группы биоразлагаемых пленок, таких как биоразлагаемые пленки, содержащие природные или синтетические материалы.

Любые из вышеупомянутых подложек и/или полимеров данного изобретения могут быть подвергнуты обработке коронным разрядом, обработке пламенем, облучению электронным пучком, гамма-облучению, обработке микроволновым излучением, обработке плазмой или силанированию.

В дополнение к этому, на вышеупомянутые подожки может быть частично или полностью нанесено прикрытие, по меньшей мере, из одного усилителя адгезии.

Еще одна цель настоящего изобретения заключается в клее для упаковывания, содержащем клей настоящего изобретения. Предпочтительно клей настоящего изобретения является клеем для упаковывания или может быть использован в качестве клея для упаковывания.

Одна типичная рецептура клея для упаковывания и/или этикетирования содержит

а) от 15 до 80 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 10 до 70 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 40 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Еще одна типичная рецептура клея для упаковывания и/или этикетирования содержит

а) от 30 до 50 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 20 до 45 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 5 до 30 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Одна дополнительная цель настоящего изобретения представляет собой упаковку, включающую описывавшийся выше клей для упаковывания, где клей для упаковывания наносят, по меньшей мере, на часть одного или нескольких элементов упаковки, выбираемых из группы, состоящей из бумаги, плотной бумаги, тарного картона, картона для ярлыков, гофрированного картона, макулатурного картона, крафт-бумаги, картона, фибрового картона, пластмассовой смолы, металла, металлических сплавов, фольги, пленки, пленки пластика, ламинатов, картонных коробок, контейнеров, упаковочных ящиков, футляров, гофрированных футляров, лотков, упаковки крупяных продуктов, крекерных продуктов, пива, замороженных продуктов питания, бумажных пакетов, питьевых сосудов, бумажных пакетов для молока, бумажных пакетов для сока, питьевых сосудов и контейнеров для транспортирования продукции.

Еще одна цель настоящего изобретения представляет собой изделие одноразового использования, включающее клей изобретения, где упомянутый клей наносят, по меньшей мере, на часть одного или нескольких элементов одноразового использования, выбираемых из группы, состоящей из нетканых материалов, нетканых полотен, неэластичных нетканых материалов, эластичных нетканых материалов, ламинатов, скрепленных при использовании шейкообразования, ламинатов, скрепленных при использовании растяжения, ламинатов, выполненных из материала, полученного прядением, раздуванием из расплава и скрепленого прядением, полипропиленовых слоев, скрепленных прядением, полиэтиленовых слоев, комбинированных полиэтиленовых и полипропиленовых слоев, скрепленных прядением, эластичных прядей, сополимера стирол-изопрен-стирол, сополимера стирол-бутадиен-стирол, сополимера стирол-этилен/пропилен-стирол, системы сополимер стирол-бутадиен-полистирол, полиуретана, тканых материалов, полипропилена, сложного полиэфира, тыльных листов, непроницаемых для жидкостей организма, слоев, непроницаемых для жидкостей организма, слоев, проницаемых для жидкостей организма, покровных слоев, проницаемых для жидкостей организма, абсорбентов, тонких тканей, эластомерных материалов, сверхвпитывающих полимеров, полиолефиновых пленок, пленок сложных полиэфиров, поливинилхлоридных пленок, поливинилиденхлоридных пленок, поливинилацетатных пленок, эластичной соединительной ленты, основы передней части подгузника, древесины, бумаги, непроницаемых пленок, пленочных ламинатов, нетканых композитов, текстильных материалов, тканых материалов, долговечных тканей, абсорбентов, эластомерных прядей, эластомерных полотен, тонких тканей, пленок, обложечных материалов, полиэтиленового нетканого материала, перфорированного полиэтилена, сверхвпитывающих полимеров, элементарных волокон, пористых полотен, волокон, материалов застежки «липучка», нетканых изделий, скрепленных прядением, прокладочных холстов, эластичных боковых панелей, крепежной ленты, эластичных полос, вискозы, найлона, целлюлозной массы, распушенной целлюлозы, сверхвпитывающих войлоков, подгузников, тренировочных рейтуз, гигиенических прокладок, ежедневных прокладок, предметов одежды для лиц, страдающих недержанием, наматрасников, хирургических халатов, хирургических простыней, ловушек для грызунов, застежек «липучка», предметов одежды, предметов медицинской одежды и купальных костюмов.

Одна типичная рецептура клея для элементов одноразового использования содержит

а) от 15 до 80 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 10 до 70 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 5 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Еще одна типичная рецептура клея для элементов одноразового использования содержит

а) от 20 до 60 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 30 до 65 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 5 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 25 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Одна дополнительная цель настоящего изобретения представляет собой пленку, включающую клей изобретения. В одном варианте осуществления пленка дополнительно включает один или несколько дополнительных полимерных компонентов, выбираемых из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, сложного полиэфира, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, поливинилиденхлорида, поливинилацетата, полиамидов, их гомополимеров и их сополимеров.

Одна дополнительная цель настоящего изобретения представляет собой склеивающий при надавливании клей, содержащий клей, описывающийся в настоящем документе. Предпочтительно клей настоящего изобретения является клеем, склеивающим при надавливании, или может быть использован в качестве клея, склеивающего при надавливании.

В соответствии с использованием в настоящем документе «клеи, склеивающие при надавливании» представляют собой композиции клеев, которые при или приблизительно при комнатной температуре (приблизительно 25°С) обладают способностью в достаточной мере смачивать подложку при слабом давлении и формировать подходящее сцепление. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «подходящее сцепление» различается в зависимости от области применения подложки и относится к соответствующему балансу адгезионной и когезионной прочности.

Еще одна цель изобретения представляет собой клей для корешковой части книги или клей для боковой кромки листа, содержащие клей настоящего изобретения.

Одна дополнительная цель настоящего изобретения представляет собой ламинатное изделие, включающее два и более слоев в комбинации с клеем изобретения, который присутствует между слоями. Ламинатные изделия состоят из слоев или ламелей, связанных друг с другом подходящими связующими. Ламели обычно представляют собой материалы, которые легко доступны в формах непрерывных листов, такие как бумага или тканые материалы. Связующие представляют собой синтетические смолы, преимущественно фенольные смолы, которые при использовании растворителя наносят в виде покрытия на ламели основы или импрегнируют в них. После высушивания несколько ламелей укладывают в стопку и всю массу в совокупности уплотняют под действием нагревания и давления для получения жестких листа или панели, использующихся в связи с их механическими, электрическими, химическими или эстетическими качествами. В промышленности ламели используют в связи с их электрическими свойствами, ударопрочностью, износостойкостью или химической стойкостью. Их используют в электронных областях применения, электрических переключателях, зубчатых передачах и тому подобном. Несмотря на свою чрезвычайно важную функциональность, они редко находятся на виду.

Ламинатные изделия могут состоять из армирующего волокнистого полотна, простирающегося по матрице материала синтетической смолы. Выбор полотна и смолы определяет свойства ламинатного изделия и в большой степени способ, использующийся для изготовления. Термин «ламинатное изделие» в соответствии с использованием в настоящем документе включает любое многослойное изделие, которое подвергают воздействию тепла и/или давления для получения многослойной структуры. Ламинатный слой представляет собой листовидный материал, который может быть подвергнут обработке смолой, такой как описывающиеся ниже вещества, повышающие клейкость, и уплотнен под действием тепла и давления. Обычные слои включают разновидности бумаги, тканые материалы, маты, разновидности фетра и подобные материалы. Слои обычно имеют форму непрерывного рулона, хотя достойным упоминания исключением являются древесные шпоны. Ламинирующие слои классифицируют по форме (бумага, тканый материал и тому подобное) или компоненту, который может варьироваться в диапазоне от абсорбирующей органической целлюлозы до неабсорбирующего неорганического стекла. Каждый слой может индивидуально представлять собой пленочный слой, слой покрытия, волокнистый слой, слой пеноматериала, слой подложки и/или другие подходящие слои. Каждый слой ламината может быть образован из идентичных или различных материалов, таких как древесина, пластик, бумага, каучук, термопласт, картон, металл, в том числе металлические сплавы, композиционные материалы, металлическая фольга, такая как алюминиевая и оловянная фольга, металлизированные поверхности и динамически вулканизованные сплавы, ткань, волокна, скрепленные прядением, камень, штукатурка, стекло, в том числе покрытия из оксида кремния (SiO_x), нанесенные в результате испарения оксида кремния с переносом на поверхность пленки, горная порода, керамика, пленки, пеноматериалы, нетканые материалы, в том числе, в частности, полипропиленовые волокна, скрепленные прядением, и подложки, имеющие покрытие из чернил, красок, пигментов, ПВДХ и тому подобное и любые их комбинации, смеси и сочетания. Кроме того, каждый слой может варьироваться по толщине в зависимости от предполагаемых вариантов использования.

В одном аспекте слои могут включать одного или нескольких представителей из следующих далее, индивидуально или в комбинации с клеем, описывающимся в настоящем документе.

Еще одна цель настоящего изобретения представляет собой термоплавкий клей, содержащий клей настоящего изобретения. Предпочтительно клей настоящего изобретения является термоплавким клеем или может быть использован в качестве термоплавкого клея.

Термоплавкие клеи имеют вид твердого вещества при температуре окружающей среды и могут быть преобразованы в клейкую жидкость в результате подвода тепла. Термоплавкие клеи обычно наносят на подложку в расплавленной форме.

В одном аспекте термоплавкий клей характеризуется температурой схватывания в диапазоне от -20°С до 250°С и температурой размыкания в диапазоне от -20°С до 250°С. В дополнение к этому, в еще одном аспекте термоплавкий клей характеризуется температурой помутнения, равной 275°С и менее или 120°С и менее. Более предпочтительно термоплавкий клей характеризуется температурой помутнения, равной 100°С и менее.

Термоплавкий клей, описывающийся в настоящем документе, может быть получен при использовании обычных способов, хорошо известных на современном уровне техники. Например, по меньшей мере, одна полимерная система, вещество, повышающее клейкость, и желательные необязательные ингредиенты, такие как пластифицирующее масло, воск, вещества, повышающие клейкость, на основе жидкой смолы и тому подобное, могут быть перемешаны при низко- или высокосдвиговом перемешивании при повышенных температурах для получения текучего расплава. Температуры перемешивания зависят от конкретной рецептуры клея и в общем случае находятся в диапазоне от приблизительно 130°С до приблизительно 200°С, при этом обычный подходящий диапазон заключен в пределах от приблизительно 150°С до приблизительно 160°С.

Одна дополнительная цель представляет собой изделие деревообрабатывающей промышленности, например, мебель, двери, окна, подоконники, панели, напольное покрытие, профили и другие детали мебели, включающие клей настоящего изобретения.

В одном конкретном варианте осуществления клеи данного изобретения могут быть использованы при деревообработке. Для целей удобства слово «деревообработка» будет использоваться для описания способа, по которому изделия деревообрабатывающей промышленности, например, мебель, двери, окна, подоконники, панели, напольное покрытие, профили и другие детали мебели, изготавливают в результате соединения подложек клеем, который наносят, по меньшей мере, на одну из подложек. Обычные способы, которые используют, представляют собой облицовывание кромки, облицовывание профилей и сборка.

Одна типичная рецептура клея для деревообработки содержит

а) от 20 до 80 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 10 до 50 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 20 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 50 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Еще одна типичная рецептура клея для деревообработки содержит

а) от 50 до 70 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 20 до 40 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 15 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Одна дополнительная цель настоящего изобретения представляет собой изделие в переплетном деле, включающее клей настоящего изобретения и элемент переплета, где клей наносят, по меньшей мере, на часть элемента переплета.

В одном конкретном варианте осуществления клеи данного изобретения могут быть использованы в переплетном деле. Для целей удобства слово «переплетное дело» будет использоваться для описания способа, по которому изготавливают книги, включающие элемент переплета, где клей наносят, по меньшей мере, на часть элемента переплета. Однако варианты осуществления, описывающиеся в настоящем документе, не ограничиваются композициями клеев, подходящими для переплетения только книг. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «книги» подразумевает включение и других изделий, имеющих страницы, переплетенные при использовании композиций клеев, такие как книги в бумажной обложке, книги в мягкой обложке, инструкции по эксплуатации, журналы, каталоги, отраслевые журналы, справочники и тому подобное.

Одна типичная рецептура клея для переплетного дела содержит

а) от 20 до 80 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 10 до 70 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 0 до 20 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Еще одна типичная рецептура клея для переплетного дела содержит

а) от 20 до 40 мас.%, по меньшей мере, одной полимерной системы настоящего изобретения;

b) от 30 до 65 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, повышающего клейкость;

с) от 5 до 15 мас.%, по меньшей мере, одного воска; и

d) от 5 до 30 мас.%, по меньшей мере, одной добавки.

Еще одна цель настоящего изобретения представляет собой композицию герметика, содержащую клей настоящего изобретения. Предпочтительно клей настоящего изобретения представляет собой композицию герметика или может быть использован в качестве герметика.

Назначение герметика заключается в сохранении герметичного соединения между двумя поверхностями одной подложки, что, таким образом, обеспечивает ремонт подложки, или в альтернативном варианте в формировании и сохранении герметичного соединения между парой подложек. Подложки могут включать бетон, кровельный материал, мрамор, анодированный алюминий, кирпич, строительный раствор, гранит, известняк, фарфор, стекло, окрашенные поверхности, древесину, поливинилхлорид, полиакрилат, поликарбонат, полистирол, ткани, уплотнения, древесностружечную плиту, пластик, камень, материалы каменной кладки, трубы, шланги, металл, электропроводку, лыжи, полиэтилен, полипропилен, сложный полиэфир, акриловую смолу, ПВДХ, бумагу, сополимер этилен-винилацетат, автомобили, здания, летательные аппараты, панели, опалубки, кости, дорожное покрытие, задние берты, дверные панели, колесные арки, пороги автомобилей, теплоизоляционные перегородки, маскирующие фланцы кромок труб, перчаточные отсеки и днища кузовов. Например, композиции герметиков могут быть использованы для ремонта протекающих труб или треснувших ветровых стекол у автомобилей. Герметики дополнительно обеспечивают получение воспринимающих нагрузку упругих сочленений между двумя и более поверхностями и предотвращают прохождение между ними воздуха, воды и грязи.

Композиции герметиков не только являются подходящими для использования при заполнении зазоров и, таким образом, обеспечения сцепления поверхностей подложки в ходе операции по ремонту, но также могут быть использованы и для обеспечения сцепления первой подложки с еще одной подложкой. Основным потребителем герметиков данного назначения, в частности, является автомобильная промышленность. Автомобили собирают из нескольких конструкционных компонентов, которые соединяют друг с другом различным образом в зависимости от конкретных компонентов и уровня напряжения, которое должны выдерживать компоненты. Например, герметики используют при сборках дверных панелей, панелей задней боковой части кузова, задних бортов и крыш. Другие автомобильные сборные конструкции, которые сваривают или сболчивают воедино, используют композиции герметиков на своих швах. Дополнительными примерами автомобильных областей применения, которые используют герметики, являются колесная арка, амортизатор, порог автомобиля, теплоизоляционная перегородка, маскирующий фланец кромки трубы, днище кузова и перчаточный отсек.

Определение характеристик и испытания

Если только не будет указано другого, то для получения характеристик полимеров настоящего изобретения используют следующие далее методы.

Вязкость

Выраженную в мПа-сек вязкость измеряли при использовании вискозиметра Brookfield Thermosell RVT (доступного в компании Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Стоутон, Массачусетс, США) при температурах в 200°С. Для вязкостей, доходящих вплоть до 100000 мПа-сек, использовали шпиндель 27; более высокие вязкости измеряли при использовании шпинделя 29.

Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)

Измерения по методу ДСК проводили при использовании приборов TA Instruments Q2000 MDSC при следующих далее условиях: небольшой образец полимера приблизительно в 6-10 мг герметизировали в алюминиевой кювете для образца, загружали в прибор при комнатной температуре и охлаждали до -90°С. После достижения равновесия при данной температуре в течение 20 минут образец нагревали до 200°С при скорости нагревания 10°С/минута (первый цикл нагревания). После этого образец выдерживали в течение 10 минут при данной температуре для устранения его термической предыстории. Затем образец охлаждали до -90°С при скорости охлаждения 5°С/мин. Данную фазу охлаждения здесь и далее в настоящем документе называют фазой возврата. Образец выдерживали при -90°С в течение 10 минут, а после этого нагревали до 250°С при 10°С/мин во второй фазе нагревания (второй цикл нагревания). Все термические эффекты, которые возникали во время трех фаз, (например, стеклование, пиковая температура плавления (Tm), теплота плавления (ΔHm)) после этого оценивали по файлам экспериментальных данных при использовании программного обеспечения. Температурами плавления являются пиковые температуры плавления при втором нагревании, если только не будет указано другого. В случае полимеров, обнаруживающих несколько пиков, приводили более высокую пиковую температуру плавления. Для определения теплоты плавления (ΔНm) использовали площади поверхности под кривой. Результаты по интегрированию пиков приводили к массе образца и представляли в Дж/г.

Метод ГПХ

Система гельпроникающей хроматографии состояла из прибора Polymer Laboratories Model PL-220 c рефрактометрическим детектором. Колонка и карусельные ячейки функционировали при 150°С. Использовали три линейных колонки (Polymer Laboratories, Typ «Olexis»; 300х8 мм). Растворитель представлял собой 1,2,4-трихлорбензол. Образцы получали при концентрации 1,0 мг/мл и содержании 200 ч./млн. бутилированного гидрокситолуола (БГТ). Скорость течения составляла 1,0 мл/минута. Калибровку комплекта колонок ГПХ проводили при использовании полистирольных стандартов, характеризующихся узким молекулярно-массовым распределением.

Определение механических свойств при разрыве

Измерения для механических свойств при разрыве проводили в соответствии с документом EN ISO 527-3-3 при использовании динамометра Zwick (модель ZMART.PRO). Измерения для всех образцов проводили при скорости 10 мм/мин. Образцы для испытаний перед проведением испытаний кондиционировали в течение 24 часов при 23°С и 50-процентной относительной влажности.

Температура размягчения

Температуру размягчения определяют в соответствии с документом ASTM E-28 при использовании метода кольца и шара.

Настоящее изобретение будет более полно оценено при рассмотрении совместно со следующими далее неограничивающими примерами.

Примеры

Использовали следующие далее материалы:

Полимерные смесевые исходные материалы

Adflex T100F: полипропиленовый сополимер, характеризующийся высоким уровнем содержания каучука ЭПК, от компании LyondellBasell.

Softel CA02: полипропиленовый сополимер, характеризующийся высоким уровнем содержания каучука ЭПК, от компании LyondellBasell. Данный полимерный смесевой исходный материал характеризуется вязкостью при 200°С 68000 Па-сек, относительным удлинением при разрыве, соответствующим документу EN ISO 527-3, >500% и пределом прочности при разрыве, соответствующим документу EN ISO 527-3, 10 МПа.

Исходные материалы, не содержащие эластомерный каучук, (ИМНЭК):

ИМНЭК 1: полипропилен/этиленовый статистический сополимер. Полимер характеризуется вязкостью при 200°С 1600 Па-сек, относительным удлинением при разрыве, соответствующим документу EN ISO 527-3, 500% и пределом прочности при разрыве, соответствующим документу EN ISO 527-3, 25 МПа.

ИМНЭК 2: полипропилен/этилен/бутеновый статистический терполимер. Полимер характеризуется вязкостью при 200°С 5000 Па-сек, относительным удлинением при разрыве, соответствующим документу EN ISO 527-3, >500% и пределом прочности при разрыве, соответствующим документу EN ISO 527-3, 35 МПа.

Irganox 1010: антиоксидант, Ciba.

Regalite S1100: гидрированный стирол/метилстирол/инденовый сополимер от компании Eastman.

Trigonox 145-E85: 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3 от компании AkzoNobel.

Пример 1

Полимерную систему 1 получали по следующему далее способу:

К полимерному смесевому исходному материалу Adflex T100F, который характеризуется вязкостью расплава (200°C) 13500 Па-сек, добавляли 1,2 мас.% реагента Trigonox 145-E85 в расчете на совокупное количество материала Adflex T100F. В результате обработки получающейся в результате смеси в 25-миллиметровом двухчервячном экструдере (ZSK 25/40D; Werner&Pfleiderer) при 220°С получали полимерную систему настоящего изобретения, которая характеризуется вязкостью расплава (200°С) 25 Па-сек.

Соответствующие данные по полимерному смесевому исходному материалу Adflex T100F и полученной полимерной системе представлены в таблице 1. Как можно видеть, благодаря стадии разложения полимера относительное удлинение при разрыве увеличивается, а вязкость, молекулярная масса (Mw) и молекулярно-массовое распределение (ММР) значительно уменьшаются.

Таблица 1
Сопоставление данных по полимерам для полимерной смеси Adflex T100F и полученной полимерной системы Полимер Вязкость по Брук-
фильду [Па-сек] Mw
x 1000 ММР
(Mw/Mn) Теплота плавле-ния по
ДСК [Дж/г] Tg
[°C] Темпера-
тура плавле-
ния [°C] Предел прочности при разрыве [н/мм²] Относи-тельное удлинение
при
разрыве [%] Полимерный смесевой исходный материал Adflex T100F 13500 504 7,07 45,6 - 38 143,9 18,5 1300 Полимерная система 1 25 87 2,78 39,3 - 36 137,7 6,8 800

Пример 2

Полимерную систему 2 получали по следующему далее способу:

К полимерному смесевому исходному материалу Softel CA02, который характеризуется вязкостью расплава (200°C) 68000 Па-сек, добавляли 2,0 мас.% реагента Trigonox 145-E85 в расчете на совокупное количество материала Softel CA02. В результате обработки получающейся в результате смеси в 25-миллиметровом двухчервячном экструдере (ZSK 25/40D; Werner&Pfleiderer) при 220°С получали полимерную систему настоящего изобретения, которая характеризуется вязкостью расплава (200°С) 107 Па-сек.

Пример 3

Подвергшийся разложению полимер, не содержащий эластомерный каучук, 1 (ПРПНЭК 1) получали по следующему далее способу:

К материалу ИМНЭК 1, который характеризуется вязкостью расплава (200°С) 1600 Па-сек, добавляли 2,0 мас.% реагента Trigonox 145-E85 в расчете на совокупное количество материала ИМНЭК 1. В результате обработки получающейся в результате смеси в 25-миллиметровом двухчервячном экструдере (ZSK 25/40D; Werner&Pfleiderer) при 220°С получали подвергшийся разложению полимер, не содержащий эластомерный каучук, ПРПНЭК 1, который характеризуется вязкостью расплава (200°C) 9 Па-сек.

Пример 4

Подвергшийся разложению полимер, не содержащий эластомерный каучук, 2 (ПРПНЭК 2) получали по следующему далее способу:

К материалу ИМНЭК 2, который характеризуется вязкостью расплава (200°С) 5000 Па-сек, добавляли 2,0 мас.% реагента Trigonox 145-E85 в расчете на совокупное количество материала ИМНЭК 2. В результате обработки получающейся в результате смеси в 25-миллиметровом двухчервячном экструдере (ZSK 25/40D; Werner&Pfleiderer) при 220°С получали подвергшийся разложению полимер, не содержащий эластомерный каучук, ПРПНЭК 2, который характеризуется вязкостью расплава (200°C) 4,5 Па-сек.

При использовании полимерного смесевого исходного материала Adflex T100F, полученных полимерных систем 1 и 2 и подвергшихся разложению полимеров, не содержащих эластомерный каучук, 1 и 2 в результате перемешивания компонентов получали различные базовые термоплавкие рецептуры. Различные рецептуры продемонстрированы в таблице 2.

Таблица 2
Базовые термоплавкие рецептуры   Рецептура 1 (эталонная) Рецептура 2 Рецептура 3 Рецептура 4 (эталонная) Рецептура 5 (эталонная) Полимерный смесевой исходный материал Adflex T100F 69,75 мас.% - - - - Полимерная система 1 - 69,75 мас.% - - - Полимерная система 2 - - 69,75 мас.% - - ПРПНЭК 1 - - - 69,75 мас.% - ПРПНЭК 2 - - - - 69,75 мас.% Regalite S1100 29,75 мас.% 29,75 мас.% 29,75 мас.% 29,75 мас.% 29,75 мас.% Irganox 1010 0,5 мас.% 0,5 мас.% 0,5 мас.% 0,5 мас.% 0,5 мас.% Вязкость при 200°С [мПа-сек] 5600000 10500 72500 7700 4870 Оценка адгезии Неприменимо + + - -

Вследствие очень высокой вязкости рецептуры 1 термоплавкая рецептура была неприменима.

Оценка адгезии

Термоплавкие рецептуры получали при 200°С. При данной температуре две полоски гофрокартона KRAFTLINER (5х5 см) склеивали одну с другой в результате нанесения шпателем 0,9-1,1 грамма термоплавких рецептур, продемонстрированных в таблице 2, и после этого сжимали друг с другом руками. После хранения образцов в течение, по меньшей мере, одного дня при комнатной температуре (23°С) образцы растягивали вручную. Для оценки адгезионных свойств рецептур использовали степень разрыва волокон в образце.

Оценка адгезии

Адгезионное разрушение: 0-30% волокон, остающихся на месте адгезии: -.

Частичный разрыв волокон: 30-60% волокон, остающихся на месте адгезии: -+.

Разрыв волокон: 60-90% волокон, остающихся на месте адгезии: +.

Интенсивный разрыв волокон: >90% волокон, остающихся на месте адгезии: ++.

Как продемонстрировано в таблице 2, термоплавкие рецептуры, содержащие полимерную систему настоящего изобретения, (рецептуры 2 и 3) характеризуются высокой когезионной прочностью в сочетании с низкой вязкостью. Что примечательно, термоплавкая рецептура 3 характеризуется значительной повышенной вязкостью, что не оказывает негативного воздействия на хорошие эксплуатационные характеристики по смачиванию и адгезии. Две сравнительные рецептуры 4 и 5 являются чрезмерно хрупкими, что приводит к адгезионному разрушению.

Изобретение относится к клеям. Предложен клей, содержащий по меньшей мере одну полимерную систему, полученную способом уменьшения вязкости расплава по меньшей мере одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки по меньшей мере одной полимерной смеси по меньшей мере одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутой полимерной смеси. Полимерный смесевой исходный материал содержит эластомерный каучук или смесь эластомерных каучуков, выбираемых из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и полукристаллический олефиновый полимер или смесь из полукристаллических олефиновых полимеров. Технический результат - предложенный клей характеризуется высокой когезионной прочностью в сочетании с низкой вязкостью расплава. 22 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

1. Клей, содержащий по меньшей мере одну полимерную систему, где полимерную систему получают способом уменьшения вязкости расплава по меньшей мере одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки по меньшей мере одного полимерного смесевого исходного материала по меньшей мере одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, который содержит:
а) эластомерный каучук или смесь из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и
b) полукристаллический олефиновый полимер или смесь из полукристаллических олефиновых полимеров, где полукристаллический олефиновый полимер имеет температуру плавления.

2. Клей по п.1, где вязкость расплава по меньшей мере одного полимерного смесевого исходного материала уменьшают до достижения вязкости расплава (при 200°С) полученной полимерной системы, меньшей, чем 50% от первоначальной вязкости расплава (при 200°С) полимерного смесевого исходного материала.

3. Клей по п.1, где донор радикалов выбирают из азо-соединений, диазо-соединений и/или пероксидов.

4. Клей по п.1, где полимерный смесевой исходный материал характеризуется первоначальной вязкостью расплава при 200°С, равной по меньшей мере 300000 мПа·с.

5. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется вязкостью расплава при 200°С в диапазоне от 3000 до 1000000 мПа·с.

6. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется получающимся молекулярно-массовым распределением Mw/Mn, определенным по методу гельпроникающей хроматографии, в диапазоне от 1,5 до 5,0.

7. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется относительным удлинением при разрыве, равным по меньшей мере 50% согласно определению в соответствии с документом EN ISO 527-3.

8. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется пределом прочности при разрыве, равным по меньшей мере 2,5 МПа согласно определению в соответствии с документом EN ISO 527-3.

9. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется получающейся в результате температурой стеклования, определенной по методу ДСК, в диапазоне от 5 до -65°С.

10. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется получающейся в результате теплотой плавления, определенной по методу ДСК, в диапазоне от 30 до 90 Дж/г.

11. Клей по п.1, где полимерная система характеризуется получающейся в результате пиковой температурой плавления (Tm) в пределах от 125°С до 165°С согласно определению по методу ДСК.

12. Клей по п.1, где эластомерный каучук содержит сополимер этилена и пропилена, включающий по меньшей мере 40 мас.% этилена.

13. Клей по п.1, где эластомерный каучук содержит сополимер этилена и пропилена, включающий от 15 до 50 мас.% пропилена.

14. Клей по п.1, где эластомерный каучук содержит сополимер этилена и пропилена, модифицированный функциональным мономером, выбираемым из карбокислотных групп, ангидридных групп, гидроксильных групп, групп простого эфира, первичных аминогрупп, вторичных аминогрупп, третичных аминогрупп и сложноэфирных групп.

15. Клей по п.1, где эластомерный каучук содержит терполимер, включающий от 40 до 80 мас.% этилена, от 15 до 50 мас.% пропилена и от 2 до 15 мас.% диена.

16. Клей по п.15, где терполимер включает от 20 до 45 мас.% пропилена.

17. Клей по п.15, где диен выбирают из группы, состоящей из 1,4-гексадиена, норборнадиена, этилиденнорборнена, дициклопентадиена, бутадиена и изопрена.

18. Клей по по п.1, где эластомерный каучук содержит сополимер этилена и пропилена, включающий менее, чем 35 мас.% этилена.

19. Клей по п.1, где полукристаллический олефиновый полимер представляет собой сополимер этилена, присутствующего в количестве в диапазоне от 1 до 35 мас.%, и по меньшей мере одного сомономера, присутствующего в количестве в диапазоне от 65 до 99 мас.% и выбираемого из группы, состоящей из С3-С20 альфа-олефинов.

20. Клей по п.1, где клей содержит по меньшей мере одну полимерную систему в количестве в диапазоне от 15 до 95 мас.%.

21. Клей по п.1, где клей дополнительно содержит одно или несколько веществ, повышающих клейкость, и/или один или несколько восков, и/или одну или несколько добавок, выбираемых из пластификаторов, наполнителей, масел, стабилизаторов, антиоксидантов, пигментов, красящих веществ, полимерных добавок, противопенообразователей, консервантов, загустителей, реологических модификаторов, увлажнителей, маточных смесей и воды.

22. Клей по п.1, содержащий:
а) от 20 до 80 мас.% по меньшей мере одной полимерной системы;
b) от 5 до 80 мас.% по меньшей мере одного вещества, повышающего клейкость;
с) от 0 до 50 мас.% по меньшей мере одного воска; и
d) от 0 до 30 мас.% по меньшей мере одной добавки.

23. Клей по п.1, содержащий по меньшей мере 30 мас.% по меньшей мере одной полимерной системы, где клей характеризуется вязкостью в диапазоне от 100 до 500000 мПа·с и где вязкость определяют при температуре нанесения упомянутого клея.