ТЕРМОПЛАВКИЙ КЛЕЙ ДЛЯ ПОЛИОЛЕФИНОВЫХ ПЛЕНОК Российский патент 2019 года по МПК C09J123/02 C08L23/02 C08L23/20 

Изобретение относится к термоплавким клеям для склеивания пленкообразных подложек, текстильных тканей или нетканых материалов, в частности, полиолефиновых пленок, изготовленных на основе полиолефиновых полимеров, которые вместе с дополнительными добавками образуют термоплавкие клеи с улучшенными миграционными характеристиками. Кроме того, описываются подходящие варианты применения такого рода термоплавких клеев, и продукты, которые эти клеи содержат и, соответственно, могут быть изготовлены с их использованием. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления упаковок из полиолефиновых пленок с использованием конкретных термоплавких клеев согласно настоящему изобретению.

Стандартные пакеты и мешки из полиолефинов, как правило, изготавливаются либо горячей сваркой двух наслоенных друг на друга полимерных полотен, либо склеиванием двух наслоенных друг на друга полимерных полотен по сторонам (боковой шов), а также в донной области (донный покровный лист).

Для склеивания этих полиолефиновых материалов при изготовлении пакетов и мешков в течение многих лет использовались контактные клеи на основе стирол-изопрен-стирольных и стирол-бутадиен-стирольных каучуков.

Вследствие затруднений при склеивании полиолефиновых материалов и жестких требований в отношении адгезии и когезии в широком диапазоне температур от -20 до 80°С, к этим каучукам должно добавляться большое количество вспомогательных веществ для улучшения адгезии, так как без таких вспомогательных веществ качество склеивания оказывается недостаточным. В качестве вспомогательных веществ здесь применяются прежде всего клеящие смолы и масла.

При этом клеящие смолы в химическом плане могут быть весьма различными материалами, но обычно они представляют собой сложные эфиры абиетиновой кислоты (канифоли) или терпен-фенольные смолы. В качестве масел оказались особенно пригодными минеральные масла, во-первых, парафиновые, во-вторых, так называемые нафтеновые масла, чтобы достигнуть получения из этих каучуковых клеевых материалов достаточно мягкой пленки с липкой поверхностью.

Правда, применяемые до сих пор каучуковые клеевые материалы имеют недостатки по разнообразным соображениям. Во-первых, для них требуются большие количества специальных смол, которые основываются на нефтяных сырьевых материалах, и их доступность часто ограничена. Кроме того, синтез этих смол является дорогостоящим. Ввиду этих фактов такие смолы невыгодны в отношении их стоимости. Кроме того, они имеют характерный специфический запах, который может переходить на содержимое мешков/пакетов, что в особенности нежелательно в области пищевых продуктов.

Более того, применяемые масла имеют еще более серьезные недостатки. Подобно смолам, они основываются на сырой нефти, и поэтому невыгодны уже в отношении стоимости и истощающихся ресурсов. Более того, они содержат многочисленные соединения, в частности, также полициклические ароматические компоненты, которые переходят на зафасованный продукт и поэтому представляют высокую потенциальную опасность для пользователя, в особенности в области продуктов питания и фармацевтических препаратов. При этом особенный недостаток состоит в том, что масла вследствие их более низкой молекулярной массы и более низкой полярности уже при комнатной температуре представляют собой маловязкие жидкости, и тем самым даже в смеси со смолами и полимерами проявляют высокую миграционную способность. Эта способность к миграции касается как просачивания сквозь склеенные материалы, так и проникновения в содержимое упаковки.

Поэтому существует потребность в дополнительных клеевых материалах, в которых применение подобных вспомогательных веществ может быть сокращено или даже полностью исключено, чтобы тем самым обеспечить более высокую безопасность продукта. Но применяемые клеевые материалы одновременно должны иметь сравнимую с известными клеями клеящую способность (адгезию/когезию) и гибкость.

Настоящее изобретение разрешает эту проблему созданием клеевых материалов нового типа, в частности, термоплавких контактных клеев, на основе полиолефиновых полимеров.

1. Поэтому в первом аспекте изобретение относится к термоплавкому клею, содержащему

а) от 25 до 95 вес.%, предпочтительно от 50 до 85 вес.%, по меньшей мере одного полиолефинового полимера;

b) от 1 до 75 вес.%, предпочтительно от 1 до 40 вес.%, по меньшей мере одной придающей клейкость смолы;

с) от 0 до 15 вес.% по меньшей мере одного пластификатора; и

d) от 0 до 30 вес.% по меньшей мере одной добавки и/или присадки из стабилизаторов, промоторов адгезии, наполнителей или пигментов, восков и/или других полимеров, или их комбинаций,

отличающемуся тем, что по меньшей мере один полиолефиновый полимер представляет собой смесь из:

а1) по меньшей мере одного первого полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n <10000 г/моль в количестве от 20 до 80 вес.%, в расчете на общее количество полиолефинового полимера, и

а2) по меньшей мере одного второго полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n >10000 г/моль в количестве от 20 до 80 вес.%, в расчете на общее количество полиолефинового полимера.

Во втором аспекте изобретение относится также к применению соответствующего изобретению термоплавкого клея для склеивания пленкообразных подложек, в частности, полиолефиновых пленок, текстильных тканей или нетканых материалов.

Еще один аспект изобретения относится к способу изготовления упаковок из полиолефиновых пленок, в частности, мешков из полиолефинов, включающих склеивание на отдельных участках по меньшей мере двух полиолефиновых пленок в форме продольных и донных клеевых швов, причем для склеивания применяется термоплавкий клей согласно изобретению. Изобретение также относится к способу изготовления склеенного текстильного или нетканого материала, включающему склеивание на отдельных участках или на всей поверхности по меньшей мере двух подложек, отличающемуся тем, что по меньшей мере одна подложка представляет собой текстильную ткань или нетканый материал, и что для склеивания используется термоплавкий клей согласно изобретению.

Наконец, изобретение в еще одном дополнительном аспекте также включает упаковки из полиолефиновых пленок, в частности, мешки или пакеты, которые включает одну или многие пленки из полиолефинов, которые могут быть получены согласно соответствующему изобретению способу.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества изобретения будут очевидными для специалиста после изучения нижеследующего подробного описания и пунктов формулы изобретения. При этом каждый признак из одного аспекта изобретения может быть использован в каждом другом аспекте изобретения. Кроме того, само собой разумеется, что содержащиеся в нем примеры должны описывать и наглядно разъяснять изобретение, но они его не ограничивают, и, в частности, изобретение не ограничивается этими примерами. Все данные в процентах, если не оговаривается иное, представляют вес.%. Численные диапазоны, которые приводятся в формате «от x до y», включают указанные значения. Когда в этом формате приведены многие предпочтительные численные диапазоны, само собой разумеется, что охватываются также все диапазоны, которые составлены сочетанием различных конечных точек.

Приведенные в данном тексте молекулярные массы относятся, если не оговорено иное, к среднечисленной молекулярной массе (Mn). Молекулярная масса Mn может быть определена на основе анализа концевых групп (гидроксильное число согласно стандарту DIN 53240-1:2013-06), или гель-проникающей хроматографией (GPC) согласно стандарту DIN 55672-1:2007-08, с тетрагидрофураном (THF) в качестве элюента. Если не оговорено иное, приведенные молекулярные массы являются такими, какие были определены методом GPC. Средневзвешенная молекулярная масса Mw также может быть определена с помощью GPC, как было упомянуто выше.

Выражение «по меньшей мере один», как используемое здесь, подразумевает 1 или более, то есть, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или более. В отношении составной части, значение относится к типу компонента, и не к абсолютному числу молекул. «По меньшей мере одна смола» тем самым означает, например, смолу по меньшей мере одного типа, то есть, что могут быть использованы смола одного типа или смесь многих различных смол. Совместно с величинами веса, это значение также относится ко всем соединениям приведенного типа, которые содержатся в составе/смеси, то есть, что состав сверх указанного количества соответствующих соединений больше не содержит никаких дополнительных соединений.

Термоплавкие клеи согласно настоящему изобретению содержат по меньшей мере один полиолефиновый полимер, причем полимер, в расчете на его общий вес, содержит от 20 до 80 вес.% по меньшей мере одного первого полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n <10000 г/моль, и от 20 до 80 вес.% по меньшей мере одного второго полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n >10000 г/моль, причем сумма должна составлять 100%. В одном более предпочтительном варианте исполнения термоплавкий клей согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один полиолефиновый полимер, причем полимер, в расчете на его общий вес, содержит от 50 до 80 вес.% по меньшей мере одного первого полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n <10000 г/моль, и от 20 до 50 вес.% по меньшей мере одного второго полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n >10000 г/моль, причем сумма должна составлять 100%.

В предпочтительных вариантах исполнения значение M_n в соответствующем изобретению термоплавком клее составляет для а1) <10000 г/моль, и M_n для а2) >25000 г/моль, более предпочтительно M_n составляет для а1) <9000 г/моль, и M_n для а2) >50000 г/моль, наиболее предпочтительно M_n составляет для а1) <8000 г/моль, и M_n для а2) >100000 г/моль, В дополнительных предпочтительных вариантах исполнения, в дополнение к вышеуказанным диапазонам, нижний предел составляет для а1) 1000 г/моль, и верхний предел для а2) 500000 г/моль.

В качестве полиолефиновых полимеров пригодны, например, гомо- и сополимеры полиолефинов, в частности, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из поли-α-олефинов, предпочтительно атактических поли-α-олефинов (APAO) на основе этилена, пропена и/или бутена, и этилен/α-олефиновых и пропилен/α-олефиновых сополимеров, предпочтительно сополимеров этилена и пропена, 1-бутена, 1-гексена, 1-октена, или их комбинации.

В отношении пригодных согласно изобретению сополимеров речь может идти о блок-сополимерах, и при этом блоки по обстоятельствам могут иметь различный мономерный состав.

В предпочтительных вариантах исполнения используемые полиолефиновые полимеры отличаются тем, что они имеют узкое молекулярно-массовое распределение. Молекулярно-массовое распределение, выражаемое как M_W/M_N, предпочтительно должно составлять 2,5, более предпочтительно ниже 2,3. Такие полимеры известны в литературе и могут быть приобретены на рынке у различных производителей.

Пригодные сополимеры из этилена/пропилена совместно по меньшей мере с одним (С₃-С₂₀)-α-олефиновым мономером, в частности, полученные с использованием металлоценового катализатора полимеры описаны, например, в Патентных заявках EP 0912646 A1, WO 00/00565 A1, WO 2001/46277 A2, WO 2006/102150 A2, WO 2005/090426 A1, WO 2010/026172 A1, и WO 2010/070046 A1, и в патентном документе US 6586543 B1. Подобные сополимеры имеются в продаже на рынке, например, олефиновые блок-сополимеры под торговыми наименованиями Infuse^TM (фирмы Dow Chemical Corporation), в частности, Infuse^TM 9807 или 9808, или Queo^TM (фирмы Borealis), в частности, Queo^TM 8230. Дополнительные пригодные олефиновые термопласты также имеются под торговыми наименованиями Vistamaxx^TM (фирмы Exxon) и Affinity^TM (фирмы Dow Chemical Company). Равным образом пригодны и предпочтительны согласно изобретению поли-α-олефины, приобретаемые под торговыми наименованиями Vestoplast® фирмы Evonik.

Кроме того, соответствующий изобретению термоплавкий клей содержит по меньшей мере одну смолу. Смола должна придавать клейкость базовому полимеру. Как правило, она применяется в количестве от 1 до 75 вес.%, в частности, от 1 до 40 вес.%, в расчете на совокупный вес термоплавкого клея. В соответствии с изобретением предпочтительно, чтобы количество применяемой смолы выбиралось настолько малым, насколько возможно, например, в диапазоне от 1 до 10 вес.%, в расчете на общий вес термоплавкого клея.

В принципе, могут быть использованы известные смолы, например, такие как ароматические, алифатические или циклоалифатические углеводородные смолы, в каждом случае также в полностью или частично гидрированной форме, а также модифицированные или гидрированные природные смолы. Пригодные в рамках изобретения применимые смолы представляют собой, например, циклоалифатические углеводородные смолы, терпеновые смолы, такие как тройные сополимеры или сополимеры терпена, природные смолы на основе канифольной или талловой смолы, в том числе их производные, например, их метиловые сложные эфиры, сложные эфиры с пентаэритритом или глицерином, другие модифицированные природные смолы, такие как смоляные кислоты из живичной смолы, талловой смолы или экстракционной канифоли, при необходимости также гидроабиетиновый спирт и его сложные эфиры, продукты сополимеризации акриловой кислоты, такие как сополимеры стирола и акриловой кислоты, или продукты сополимеризации этилена, сложного эфира акриловой кислоты и ангидрида малеиновой кислоты, или смолы на основе функционализированных углеводородных смол.

Природные смолы на основе канифольной или талловой смолы получаются, в частности, из хвойных пород в качестве побочного продукта в производстве бумаги. Канифольная смола обычно представляет собой смесь 8 смоляных кислот, а именно, абиетиновой кислоты, неоабиетиновой кислоты, дегидроабиетиновой кислоты, палюстриновой кислоты, левопимаровой кислоты, пимаровой кислоты, изопимаровой кислоты и сандарокопимаровой кислоты. Смола может быть модифицирована гидрированием, эстерификацией, предпочтительно такими спиртами, как метанол, триэтиленгликоль, глицерин и пентаэритрит, димеризацией и функционализацией. Функционализация предпочтительно относится к дополнительной эстерификации сложного эфира полиола, как указано выше, дикарбоновыми кислотами, такими как малеиновая или фумаровая кислота. Подходящие смолы могут быть приобретены, например, под торговыми наименованиями Sylvatac^® (фирмы Arizona Chemical), в частности, Sylvatac^® RE85, смоляная кислота Staybelite^TM A (фирмы Pinova Inc.), сложный эфир смоляной кислоты Staybelite^TM E (фирмы Eastman), и PEXALYN^® T100 (фирмы Pinova Inc).

В отношении по меньшей мере одной придающей клейкость смолы речь может идти об отдельной смоле, или предпочтительно смеси вышеуказанных смол.

В различных вариантах исполнения смола включает полностью или частично гидрированную углеводородную смолу, и/или по меньшей мере одну природную смолу на основе канифольной или талловой смолы, или сложного эфира с метанолом, пентаэритритом или глицерином, или их комбинацию. По меньшей мере одна полностью или частично гидрированная углеводородная смола может включать, в частности, циклоалифатическую смолу, модифицированную ароматическим остатком смолу, политерпен, терпен-фенольную смолу, 1,3-пентадиеновую смолу, циклопентадиеновую смолу, 2-метил-2-бутеновый сополимер, или производное или комбинацию вышеуказанных компонентов.

Примерная смесь состоит из таких модифицированных ароматическим остатком С5-углеводородных смол с температурой размягчения между 95 и 105°С, какие, например, могут быть приобретены под торговыми наименованиями Wingtack^TM Extra Flakes (фирмы Cray Valley, США), и модифицированных ароматическим остатком, гидрированных, жидких при комнатной температуре C9-углеводородных смол, какие, например, могут быть приобретены под торговыми наименованиями Regalite^TM R (фирмы Eastman, США).

Как правило, предпочтительно применяются смолы и, соответственно, смеси смол, которые имеют температуру размягчения от 80 до 130°С. В других особенных вариантах исполнения используются смолы, которые имеют температуру размягчения ниже 50°С, в частности, они также могут быть жидкими.

Температура размягчения определяется методом кольца и шара (метод ASTM Е28; стандарт ISO 4625).

Дополнительным компонентом, который может содержаться в термоплавком клее, являются пластификаторы. Они в общем могут быть выбраны из минеральных масел, поли(изо)бутилена и жидких или пастообразных гидрированных углеводородов. При этом речь предпочтительно идет о гидрированных углеводородах с показателем консистенции 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, или 5 согласно стандарту DIN 51818.

Пригодные пластификаторы включают, но не ограничиваются ими, медицинские вазелиновые масла, нафтеновые минеральные масла, полипропиленовые, полибутиленовые, полиизопреновые олигомеры, гидрированные полиизопреновые и/или полибутадиеновые олигомеры, сложные эфиры бензойной кислоты, фталаты, адипинаты, растительные или животные масла, и их производные. Гидрированные пластификаторы выбираются, например, из группы парафиновых углеводородных масел. Также пригодны полипропиленгликоль и полибутиленгликоль, а также полиметиленгликоль. В качестве пластификаторов также могут быть применены сложные эфиры, например, жидкие сложные полиэфиры или сложные эфиры глицерина. При этом молекулярная масса Mw полибутиленовых олигомеров предпочтительно должна быть в диапазоне от 200 до 6000 г/моль. Полиолефины могли бы иметь молекулярную массу M_w вплоть до 2000 г/моль, в частности, до 1000 г/моль. В частности, пригодны поли(изо)бутилен и жидкие или пастообразные гидрированные углеводороды. Наиболее предпочтительным является полиизобутилен с молекулярной массой Mw менее 5000. В различных предпочтительных вариантах исполнения соответствующий изобретению клеевой материал не содержит пластификаторы и, соответственно, компонент пластификатора не содержит минеральных масел, в частности, парафиновых и/или нафтеновых масел, и ароматических углеводородов.

В настоящем изобретении «не содержит» подразумевает, что концентрация соответствующего компонента составляет <0,1 вес.%, предпочтительно <0,01 вес.%, в расчете на общий вес состава.

Количество пластификатора должно составлять между 0 и максимально 15 вес.%. Слишком высокое содержание пластификатора может приводить к ухудшению когезионных характеристик клея.

При необходимости к термоплавкому клею могут быть добавлены воски в количестве от 0,5 до 5 вес.%. При этом количество отмеряется так, чтобы, с одной стороны, вязкость была снижена до желательного диапазона, но, с другой стороны, чтобы не оказывалось негативное влияние на адгезию. Воск может иметь природное, по обстоятельствам также в химически модифицированной форме, или синтетическое происхождение. В качестве натуральных восков могут быть использованы растительные воски, животные воски, или минеральные воски или нефтехимические воски. В качестве химически модифицированных восков могут быть применены такие твердые воски, как монтанский сложноэфирный воск, вазелиновое масло, и т.д. В качестве синтетических восков находят применение полиалкиленовые воски, а также воски на основе полиэтиленгликоля. Предпочтительно используются нефтехимические воски, такие как петролатум, парафиновые воски, микрокристаллические воски, а также синтетические воски. Особенно предпочтительны парафиновые и/или микрокристаллические воски, и/или их гидрированные варианты, в частности, полипропиленовые или полиэтиленовые воски с температурой каплепадения, определяемой согласно стандарту ASTM D-3954, от 50°С до 170°С.

Соответствующие изобретению термоплавкие клеи, наряду с вышеуказанными компонентами, могут содержать еще и дополнительные, обычно используемые в термоплавких клеях составные части в качестве добавок. К ним относятся, например, стабилизаторы, промоторы адгезии, антиоксиданты, наполнители и/или пигменты. Тем самым может быть оказано влияние на определенные свойства клеевого материала, например, такие как когезия, стабильность, клейкость или прочность. Количество добавок и присадок может составлять предпочтительно от 0 до 3 вес.%. В особенности предпочтительные добавки включают стабилизаторы против термического и окислительного разложения и разложения под действием УФ-излучения.

Такие добавки, как стабилизаторы или промоторы адгезии, известны специалисту. Они имеются в продаже на рынке, и специалист может выбрать их сообразно желательным свойствам. При этом следует обращать внимание на то, чтобы выдерживалась совместимость с полимерной смесью. Например, в качестве стабилизаторов могут быть применены доступные под торговыми наименованиями Irganox® (фирмы BASF SE) антиоксиданты, предпочтительно в количествах от 0,5 до 1 вес.%, в расчете на состав.

В качестве необязательного компонента соответствующий изобретению термоплавкий клей может содержать от 0 до 8 вес.%, в частности, от 2 до 5 вес.%, дополнительных к соответствующим изобретению сополимерам различных полимеров. В частности, количество этих полимеров должно меньшим, чем необходимые согласно изобретению количества соответствующих изобретению олефиновых полимеров. Эти полимеры могут улучшать различные важные для технологии применения свойства термоплавкого клея, например, теплостойкость, пластичность в холодном состоянии, когезию и сцепление нанесенного клеевого материала. Эти дополнительные полимеры предпочтительно не имеют группы, способные к сшиванию в условиях изготовления и хранения.

В других вариантах исполнения термоплавкий клей может тем самым дополнительно содержать по меньшей мере один эластичный полимер на основе олефинов и сложных эфиров (мет)акриловой кислоты, который имеет карбоксильные и/или ангидридные группы. Олефиновые мономеры могут быть выбраны из известных С₂-С₅-олефинов, в частности, этилена или пропилена. Сложные эфиры (мет)акриловой кислоты выбираются из сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с низкомолекулярными алифатическими С₁-С₈-спиртами, в частности, пригодны метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, бутил(мет)акрилат или 2-этилгексил(мет)акрилат, по отдельности или в смеси. Сополимер должен иметь еще карбоксильные и/или ангидридные группы. Это может быть достигнуто полимеризацией с соответствующими функционализированными мономерами, или дополнительным модифицированием полиолефиновых сополимеров. Например, СООН-группы могут быть введены путем окисления. Кроме того, СООН- или ангидридные группы могут быть введены в полимер с помощью реакций радикальной прививки, например, с ангидридом малеиновой кислоты. В особенности предпочтительны тройные сополимеры из этилена, сложного эфира акриловой кислоты и ангидрида малеиновой кислоты с показателем текучести расплава 100-300/10 минут при температуре 190°С и испытательной нагрузке 2,6 кг (согласно стандарту ISO 1133).

Подобные полимеры обычно имеют молекулярную массу (M_n) между 3000 и 50000 г/моль, в частности, от 8000 до 25000 г/моль. Количество СООН-/ангидридных групп соответствует, в частности, показателю между 1 до 100 мг КОН/г, в особенности предпочтительно между 5 и 50 мг КОН/г,. Если число карбоксильных групп высоко, то становится проблематичной совместимость с компонентами термоплавкого клея. Температура размягчения может быть в диапазоне от 50°С до 150°С, в частности, от 90 до 110°С. Количество несущего СООН-группы продукта полимеризации должно составлять между 0 и 15 вес.%, в частности, между 0,5 и 10 вес.%. Пригодные содержащие СООН-группы продукты полимеризации имеются в продаже на рынке и известны специалисту.

В то время как эластичные полимеры влияют на гибкость термоплавкого клея, когезия может быть улучшена содержанием дополнительных, негибких термопластичных полимеров. В частности, пригодны такие известные термопластичные полимеры, как EVA (этилен-винилацетатный сополимер), высокомолекулярные полиолефины, такие как поли-1-бутен.

В предпочтительных вариантах исполнения термоплавкий клей не содержит полициклические ароматические углеводороды.

Соответствующий изобретению термоплавкий клей получается известным способом путем смешения в расплаве. При этом все компоненты могут быть внесены одновременно, нагреты и затем доведены до однородного состояния, или же сначала вводятся и смешиваются более легкоплавкие компоненты, после чего вносятся дополнительные составные части смолы. Также возможным и предпочтительным является непрерывное формирование термоплавкого клея в экструдере. Подходящий термоплавкий клей является твердым и, вплоть до уровня примесей, не содержит растворители.

Пригодный согласно изобретению термоплавкий клей предпочтительно имеет вязкость от около 500 мПа·сек до 100000 мПа·сек, в особенности предпочтительно от 5000 до 20000, по измерению при температуре 160°С (вискозиметр Brookfield RVT, шпиндель 27). Кроме того, предпочтительно, чтобы он имел температуру размягчения (по методу кольца и шара, стандарт ASTM E 28) свыше 70°С, в частности, более 80°С.

Описываемые здесь термоплавкие клеи пригодны, в частности, для склеивания пленкообразных подложек, предпочтительно в качестве термоплавких контактных клеев для склеивания по меньшей мере двух пленочных полотен, более предпочтительно в форме боковых и, соответственно, донных швов. Дополнительная предпочтительная возможность изготовления пленочного контейнера состоит в том, что отдельный лист пленки или отдельное пленочное полотно складывается, например, с помощью оправки, и образованные в результате складывания участки пленки, по меньшей мере на отдельных местах, предпочтительно по меньшей мере на одной краевой области, склеиваются друг с другом. Если, например, складывается пленочное полотно, и сформированные тем самым участки пленки склеиваются между собой вдоль всей длины пленочного полотна, образуется рукав из пленки, который впоследствии разрезается, например, перпендикулярно продольной оси пленочного полотна, и при необходимости может быть склеен в дополнительной краевой области.

Этим путем могут быть изготовлены самые разнообразные пленочные упаковки, например, такие как пакеты или мешки. Термоплавкие клеи согласно настоящему изобретению также пригодны для склеивания текстильных тканей или нетканых материалов.

В качестве материала для этих пленкообразных подложек, которые, среди прочих, применяются в пакетах и мешках, предпочтительно используется полиолефин, в частности, полиэтилен (PE) и полипропилен (PP), причем он может применяться в виде ленточного материала или в другой форме склеивания с проведением или без выполнения поверхностной обработки или нанесения покрытия на поверхность. Подвергнутые поверхностной обработке материалы включают, например, PE и PP, причем в отношении предварительной обработки речь может идти об обработках коронным разрядом или аналогичными способами для повышения поверхностного натяжения, или о предварительном нанесении на полиолефины покрытий из акрилатов. В альтернативном варианте возможно применение также других предварительных обработок, например, таких как газопламенная обработка или нанесение этилен-винилацетатных (EVA) покрытий.

К полиолефиновому пленочному материалу могут быть примешаны общепринятые вспомогательные вещества. Эти вспомогательные вещества применяются для достижения лучшей пригодности к печатанию, создания антистатического действия, обеспечения способности к разматыванию рулонного материала, и т.д. Но все эти материалы содержат соответствующий полиолефин в качестве основного компонента, то есть, 80 вес.%, в расчете на общий вес полиолефинового пленочного материала.

Для изготовления таких пленочных пакетов и, соответственно, мешков могут быть применены разнообразные технологии и способы. Например, пригодны наслаивание под давлением, соэкструзионное каширование, соэкструзия плоских пленок и соэкструзия рукавных пленок с раздувом (смотри также публикацию «Plastics Extrusion Technology» («Технология экструзии пластических материалов»), Friedhelm Hensen (ответственный редактор издания), издательство Carl Hanser Verlag, Мюнхен, 1988).

Для изготовления продольного и донного клеевого шва применимы известные специалисту в этом плане технологии, например, нанесение из форсунки, нанесение роликом или с помощью клише.

Чтобы иметь возможность достижения целей склеивания, клеевые материалы согласно изобретению предпочтительно находятся в форме подушечек или гранулята, который как таковой был изготовлен с помощью экструзии при повышенной температуре и с последующим разрезанием, в частности, разрезанием жгута (после охлаждения, например, с помощью холодной воды).

В особенности для самоприклеивающихся продуктов может быть предпочтительным, чтобы клеевой материал был запакован в силиконизированную бумагу или соответственную полимерную пленку. При изготовлении упаковки термоплавкий клей согласно изобретению может быть нанесен между по меньшей мере двумя материалами.

Один аспект изобретения направлен на такие упаковки, в частности, для пищевых продуктов, которые содержат описываемые склеенные пленки.

Как уже многократно было описано выше, упаковка может иметь форму мешка или пакета. Упаковки, которые изготовлены подобным путем, могут быть использованы для многообразных вариантов применения: например, в качестве упаковок для пищевых продуктов, в частности, для хлебобулочных изделий, печенья, кондитерских изделий, пряностей, чая, кофе, колбасы, и таких, которые перед потреблением разогреваются в печи или микроволновой печи. Кроме того, такие упаковки пригодны для медикаментов, гигиенических салфеток, обтирочного материала, и т.д., причем тканевые материалы могут быть снабжены чистящими эмульсиями или косметическими действующими ингредиентами.

Нижеследующие примеры служат для разъяснения изобретения, но изобретение этим не ограничивается.

Примеры

Пример 1: составление клеевого материала

Далее термин «углеводородная смола» также обозначается как KW-смола.

Температура стеклования T_g была определена согласно стандарту DIN EN 1427.

Вязкость расплава была определена согласно стандарту DIN 53019.

Молекулярная масса M_n была определена согласно стандарту DIN 55672, как было описано выше.

Были изготовлены клеевые составы, которые содержали, в расчете на состав, следующие компоненты:

Состав 1:

Поли-α-олефин (M_n 5000 г/моль; T_g 96°С; вязкость расплава 2500 мПа·сек) 70,0 вес.% Поли-α-олефин (M_n 18100 г/моль; T_g 107°С; вязкость расплава 50000 мПа·сек) 15,0 вес.% Escorez 5400 (фирмы ExxonMobil Chemical), циклоалифатическая KW-смола 5,0 вес.% Polybut 10 (фирмы Productos Uhpon), полиизобутилен 9,5 вес.% Irganox 1010 (фирмы BASF SE), антиоксидант 0,5 вес.%

Полученный таким образом продукт проявил очень хорошее сцепление на полиолефиновом материале мешка в сочетании с очень высокой когезией.

Состав 2:

Поли-α-олефин (M_n 5000 г/моль; T_g 96°С; вязкость расплава 2500 мПа·сек) 70,0 вес.% Поли-α-олефин (M_n 18100 г/моль; T_g 107°С; вязкость расплава 50000 мПа·сек) 15,0 вес.% Sylvatac RE 85 (фирмы Arizona Chemical), сложный эфир канифоли и глицерина 5,0 вес.% Polybut 10 (фирмы Productos Uhpon), полиизобутилен 9,5 вес.% Irganox 1010 (фирмы BASF SE), антиоксидант 0,5 вес.%

Полученный таким образом продукт имел еще более высокую адгезию по сравнению с Составом 1.

Состав 3:

Поли-α-олефин (M_n 5000 г/моль; T_g 96°С; вязкость расплава 2500 мПа·сек) 15,0 вес.% Поли-α-олефин (M_n 18100 г/моль; T_g 107°С; вязкость расплава 50000 мПа·сек) 40,0 вес.% Regalite S1100 (фирмы Eastman Chemical Company), циклоалифатическая KW-смола 29,5 вес.% Polybut 10 (фирмы Productos Uhpon), полиизобутилен 12,0 вес.% Polybut 30 (фирмы Productos Uhpon), полиизобутилен 3,0 вес.% Irganox 1010 (фирмы BASF SE), антиоксидант 0,35 вес.% Irganox PS 802 FL (фирмы BASF SE), антиоксидант 0,15 вес.%

Этот клеевой материал имел вязкость около 11300 мПа·сек при температуре 160°С (Brookfield RVT, шпиндель 21), и температуру размягчения 87,8/87,9°С (ASTM E 28). При нанесении покрытия из PET толщиной 50 мкм в количестве 40 г/м² с использованием нагреваемого столика/горячего ракеля при температуре клея 150°С клей показал прочность склеивания на стали и, соответственно, PE после 20 минут на уровне 31 и, соответственно, 15 Н/25 мм, и через 24 часа на стали и, соответственно, стекле 33 и, соответственно, 32 Н/25 мм. После повторного склеивания (при температуре 130°С, 30 секунд, 5 кг/100 см²) после 24 часов на стали и, соответственно, PE, и, соответственно, на стекле были достигнуты прочности склеивания 35 (70% адгезионного разрушения), соответственно 17, и соответственно 24 Н/25 мм.

Состав 4:

Поли-α-олефин (M_n 5000 г/моль; T_g 96°С; вязкость расплава 2500 мПа·сек) 15,0 вес.% Поли-α-олефин (M_n 18100 г/моль; T_g 107°С; вязкость расплава 50000 мПа·сек) 35,0 вес.% Regalite R1010 (фирмы Eastman Chemical Company), циклоалифатическая KW-смола 5,0 вес.% Regalite S1100 (фирмы Eastman Chemical Company), циклоалифатическая KW-смола 29,5 вес.% Polybut 10 (фирмы Productos Uhpon), полиизобутилен 12,0 вес.% Polybut 30 (фирмы Productos Uhpon), полиизобутилен 3,0 вес.% Irganox 1010 (фирмы BASF SE), антиоксидант 0,35 вес.% Irganox PS 802 FL (фирмы BASF SE), антиоксидант 0,15 вес.%

Этот клеевой материал имел вязкость около 7500 мПа·сек при температуре 160°С (Brookfield RVT, шпиндель 21), и температуру размягчения 85,2/85,4°С (ASTM E 28). При нанесении покрытия из PET толщиной 50 мкм в количестве 40 г/м² с использованием нагреваемого столика/горячего ракеля при температуре клея 150°С клей показал прочность склеивания на стали и, соответственно, PE, и, соответственно, на стекле после 20 минут на уровне 23 и, соответственно, 17, и, соответственно, 26 Н/25 мм, и через 24 часа на стали и, соответственно, на PE, и, соответственно, на стекле 37 и, соответственно, 8, и, соответственно, 41 (50% адгезионного разрушения) Н/25 мм. После повторного склеивания (при температуре 130°С, 30 секунд, 5 кг/100 см²) после 24 часов на стали и, соответственно, PE, и, соответственно, на стекле были достигнуты прочности склеивания 35 (80% адгезионного разрушения), соответственно 23, и соответственно 37 (80% когезионного разрушения) Н/25 мм.

Группа изобретений относится к клеевой промышленности и может быть использована для склеивания пленкообразных подложек, текстильных тканей и нетканых материалов. Термоплавкий клей содержит: а) от 50 до 85 вес.% по меньшей мере одного полиолефинового полимера; b) от 1 до 40 вес.% по меньшей мере одной придающей клейкость смолы; с) от 0 до 15 вес.% по меньшей мере одного пластификатора; и d) от 0 до 30 вес.% по меньшей мере одной добавки и/или присадки. Полиолефиновый полимер представляет собой смесь из полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n <10000 г/моль в количестве от 20 до 80 вес.% и второго полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n >10000 г/моль в количестве от 20 до 80 вес.%. Обеспечивается высокая безопасность продукта за счет исключения веществ с высокой миграционной способностью с одновременным сохранением адгезии и гибкости. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 пр.

1. Термоплавкий клей, содержащий, предпочтительно состоящий из:

а) от 50 до 85 вес.% по меньшей мере одного полиолефинового полимера;

b) от 1 до 40 вес.% по меньшей мере одной придающей клейкость смолы;

с) от 0 до 15 вес.% по меньшей мере одного пластификатора; и

d) от 0 до 30 вес.% по меньшей мере одной добавки и/или присадки, выбранной из стабилизаторов, промоторов адгезии, наполнителей или пигментов, восков и/или других полимеров, которые предпочтительно представляют собой сложные эфиры (мет)акриловой кислоты, или их комбинаций,

отличающийся тем, что по меньшей мере один полиолефиновый полимер представляет собой смесь из:

а1) по меньшей мере одного первого полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n <10000 г/моль в количестве от 20 до 80 вес.% в расчете на общее количество полиолефинового полимера, и

а2) по меньшей мере одного второго полиолефинового полимера с молекулярной массой M_n >10000 г/моль в количестве от 20 до 80 вес.% в расчете на общее количество полиолефинового полимера.

2. Термоплавкий клей по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один полиолефиновый полимер выбирается из гомо- и сополимеров полиолефинов, в частности из группы, состоящей из поли-α-олефинов, предпочтительно атактических поли-α-олефинов (APAO) на основе этилена, пропена и/или бутена, и этилен/α-олефиновых и пропилен/α-олефиновых сополимеров, предпочтительно сополимеров этилена и пропена, 1-бутена, 1-гексена, 1-октена, или их комбинаций.

3. Термоплавкий клей по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в отношении по меньшей мере одной придающей клейкость смолы речь идет о смоле или смеси смол, которая включает по меньшей мере одну полностью или частично гидрированную углеводородную смолу и/или по меньшей мере одну природную смолу на основе канифольной или талловой смолы, или их сложные эфиры с метанолом, пентаэритритом или глицерином, причем по меньшей мере одна полностью или частично гидрированная углеводородная смола необязательно включает циклоалифатическую смолу, модифицированную ароматическим остатком смолу, политерпен, терпен-фенольную смолу, 1,3-пентадиеновую смолу, циклопентадиеновую смолу, 2-метил-2-бутеновый сополимер, или производное вышеуказанных компонентов.

4. Термоплавкий клей по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что пластификатор выбирается из поли(изо)бутилена и жидких или пастообразных гидрированных углеводородов, в частности полиизобутилена с молекулярной массой M_w менее 5000 г/моль.

5. Термоплавкий клей по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере одна добавка и/или присадка в расчете на термоплавкий клей включает от 0,1 до 3 вес.% добавки, в частности стабилизаторов, против термического, окислительного и вызванного УФ-излучением разложения.

6. Термоплавкий клей по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что термоплавкий клей при температуре 160°С (Brookfield CAP, шпиндель 8) имеет вязкость в диапазоне от 500 до 100000 мПа·сек.

7. Применение термоплавкого клея по одному из пп. 1-6 для склеивания пленкообразных подложек, в частности полиолефиновых пленок, текстильных тканей или нетканых материалов.

8. Применение по п.7, отличающееся тем, что в отношении полиолефиновой пленки речь идет о пленке, которая по меньшей мере на 80 вес.% состоит из полиэтилена (PE) или полипропилена (PP), необязательно подвергнутого поверхностной обработке или снабженного покрытием, в расчете на общий вес полиолефиновой пленки.

9. Способ изготовления упаковок из полиолефиновых пленок, в частности мешков или пакетов, которые включают пленки из полиолефинов, включающий склеивание на отдельных участках по меньшей мере двух полиолефиновых пленок в форме продольных и/или донных клеевых швов, отличающийся тем, что для склеивания применяется термоплавкий клей по одному из пп. 1-6.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в отношении полиолефиновой пленки речь идет о пленке, которая по меньшей мере на 80 вес.% состоит из полиэтилена (PE) или полипропилена (PP), необязательно подвергнутого поверхностной обработке или снабженного покрытием, в расчете на общий вес полиолефиновой пленки.

11. Упаковка из полиолефиновых пленок, в частности мешки или пакеты, которые включают пленки из полиолефинов, получаемые способом по пп.9-10.

12. Способ изготовления склеенных текстильной ткани или нетканого материала, включающий склеивание на отдельных участках или на всей поверхности по меньшей мере двух подложек, отличающийся тем, что по меньшей мере одна подложка представляет собой текстильную ткань или нетканый материал и что для склеивания используется термоплавкий клей по одному из пп. 1-6.