Адгезивная композиция и способ ее получения Российский патент 2020 года по МПК C09J4/00 C09J11/00 C09J189/00 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одно или более воплощений относятся к адгезивной композиции и к способу ее получения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В общем случае адгезивные средства включают мономер нефтяного происхождения и растворитель на масляной основе в качестве исходных веществ. Мономеры, изготовленные из исходных веществ нефтяного происхождения, и адгезивные средства, изготовленные из таких мономеров, могут иметь такие проблемы, как уменьшение выпуска продукции из-за ограниченных запасов нефти, из-за образования химических веществ, являющихся эндокринными дерегуляторами, во время получения мономеров и адгезивных средств, и токсичность при уничтожении мономеров и адгезивных средств. В частности, так как органические растворители нефтяного происхождения используют в процессах изготовления обычных адгезивных средств для увеличения силы адгезии изготовленных адгезивных средств, ставится под угрозу здоровье работников и растет беспокойство в отношении загрязнения окружающей среды. Кроме того, так как большая часть адгезивных средств включает мономерные единицы, ковалентно связанные друг с другом, естественное разложение адгезивных средств является сложным, и неразложившиеся полимеры могут вызывать загрязнение окружающей среды. Таким образом, для эффективного удаления адгезивных средств с подложек, были разработаны различные удаляемые водой адгезивные средства. Для того чтобы эффективно удалять обычные удаляемые водой адгезивные средства с подложек и субстратов, требуются условия высокой температуры и щелочности, а также необходимо потреблять дополнительную энергию. Кроме того, вторичное загрязнение окружающей среды может быть вызвано высвобождением молекул исходных веществ из адгезивных средств, когда адгезивные средства, прикрепленные к подложкам или субстратам, удаляют водой.

ОПИСАНИЕ ВОПЛОЩЕНИЙ ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

В одном аспекте предлагается адгезивная композиция.

В другом аспекте предлагается способ получения адгезивной композиции.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Адгезивная композиция согласно воплощению и способ ее получения описаны подробно ниже.

Предложена адгезивная композиция, включающая лизин, лимонную кислоту и воду, где лизин и лимонная кислота присутствуют в форме водного раствора соли и не образуют осадки в этом водном растворе.

По всему описанию изобретения термин "адгезия" относится к явлению, при котором два объекта (за исключением газов) находятся вплотную друг к другу, и после этого требуется усилие (или действие), чтобы отделить эти два объекта путем отрывания. Если требуется, некоторые вещества, обладающие адгезией, могут затвердевать через заданный период времени после нанесения на субстрат. Когда такое адгезивное средство отделяют от субстрата, может происходить необратимое физическое разрушение. Кроме того, термин "адгезия" может включать "вязкоупругость", которая требует воздействие на вязкоупругую деформацию, когда адгезивное вещество отделяют от субстрата. Адгезивную композицию, имеющую вязкоупругие свойства, можно хранить и распределять после предварительной обработки до нанесения на субстрат. Таким образом, ее адгезивные силы могут сохраняться после некоторого периода времени. Примеры адгезивных изделий, полученных путем нанесения адгезивной композиции на субстрат и сушки композиции, могут включать ярлыки и ориентированные полипропиленовые (ОРР) ленты. В результате использования адгезивных свойств может быть возможным обратимое прикрепление и отделение. Путем нанесения адгезивной композиции на субстрат и сушки композиции на субстрате образуется адгезивный слой, обладающий вязкоупругостью.

При этом вязкость относится к свойству подавления текучести вещества, обусловленному внутренним трением между молекулами. В этом случае трение представляет собой силу для предотвращения различия в распределении скоростей течения. Адгезия и вязкость являются независимыми свойствами. Композиция, имеющая высокую вязкость, может иметь очень низкую адгезию, и композиция, имеющая низкую вязкость, может иметь высокую адгезию.

По всему описанию изобретения, осадки могут включать нерастворимую в воде соль АВ(тв.), полученную путем химического изменения водного раствора лизина А(водн.) и водного раствора итаконовой кислоты В(водн.), как показано на Схеме реакции 1 ниже, твердое вещество лизина или итаконовой кислоты А(тв.) осаждалось из водного раствора лизина или итаконовой кислоты А (водн.), как показано на Схеме реакции 2 ниже, и твердое вещество лизина или итаконовой кислоты А(тв.) не растворялось в растворителе, а оставалось в нерастворимом состоянии.

Схема реакции 1

А(водн.) + В(водн.)->АВ(тв.)

Схема реакции 2

А(водн.)->А(тв.)

Также термин "осадки", используемый здесь, может относиться к образовавшимся осадкам, выбранным из осадков до нанесения адгезивной композиции на субстрат или подложку, во время хранения адгезивной композиции, и распределения адгезивной композиции.

При использовании здесь термин "лизин" относится к основной α-аминокислоте, и лизин может быть получен путем биосинтеза из щавелевоуксусной кислоты посредством пути биосинтеза лизина или синтезирован химически.

Лизин может включать один тип лизина или смесь по меньшей мере двух типов лизина.

Лизин может включать по меньшей мере один из L-лизина, представленного формулой 1 ниже, D-лизина, представленного формулой 2 ниже, и их солей.

Формула 1

Соли лизина могут включать, например, сульфат лизина, ацетат лизина, гидрохлорид лизина, дигидрохлорид лизина, моногидрат лизина, ацетилсалицилат лизина, фосфат лизина, дифосфат лизина, их смесь или их комбинацию. Эти соли лизина могут быть превращены в свободные формы лизина.

Способы превращения солей лизина в свободные формы лизина хорошо известны в данной области техники. Также можно использовать имеющиеся в продаже лизиновые исходные вещества. Например, лизин может представлять собой D-лизин, L-лизин и/или DL-лизин. Так как их физико-химические свойства являются одинаковыми или похожими, характеристики адгезивных композиций, включающих их, также являются одинаковыми или похожими и, таким образом, они могут быть включены в объем настоящего изобретения.

Лимонная кислота представляет собой органическую кислоту, представленную формула 3 ниже.

Формула 3

В адгезивной композиции лизин и лимонная кислота могут быть представлены в форме водного раствора соли. Более точно, хотя лизин, лимонную кислоту и воду смешивают, лизин и лимонная кислота могут быть представлены в форме водного раствора соли без образования ковалентного соединения или нерастворимой соли.

В адгезивной композиции согласно одному воплощению содержания лизина, лимонной кислоты и воды можно регулировать так, чтобы лизин и лимонная кислота не осаждались в кристаллы или не образовывали осадки. Когда адгезивная композиция сохраняется в жидкой фазе без образования кристаллов или осадков, адгезивная композиция может иметь превосходную адгезию и может быть равномерно нанесена на субстрат.

Молярное отношение лизина к лимонной кислоте при смешивании может составлять от 1,7:1 до 1:3. В частности, молярное отношение лизина к лимонной кислоте при смешивании может составлять от 1,7:1 до 1:2, от 1,7:1 до 1:1,5, от 1,5:1 до 1:1,5 или от 1,5:1 до 1:1. Когда отношение содержание лизина к содержанию лимонной кислоты больше или меньше диапазонов, описанных выше, в композиции образуются осадки, тем самым снижается адгезия или ухудшается стабильность при хранении или стабильность при консервации.

Содержание твердых веществ в адгезивной композиции может быть равно или быть меньше 70 массовых частей, например от 0,1 до 70 массовых частей, от 1 до 70 массовых частей, или от 10 до 70 массовых частей, исходя из 100 массовых частей композиции. Когда содержание твердых веществ находится в пределах диапазонов, описанных выше, адгезивная композиция может быть легко нанесена на субстрат. Когда содержание твердых веществ составляет более 70 массовых частей, композиция не может быть использована в качестве адгезивной композиции из-за образования осадков в адгезивной композиции. Хотя содержание твердых веществ уменьшается, адгезивная композиция не образует осадка или не теряет силу адгезии. Таким образом, содержание твердых веществ можно регулировать от 0,1 до 10 массовых частей в соответствии с областями применения.

Лимонную кислоту и лизин можно включать в адгезивную композицию в качестве активных ингредиентов. Суммарное содержание лимонной кислоты и лизина может составлять от 60 до 100 массовых частей, от 70 до 99 массовых частей, от 80 до 98 массовых частей или от 85 до 97 массовых частей, исходя из 100 массовых частей содержания твердых веществ в адгезивной композиции.

Согласно другому аспекту, лимонная кислота и лизин могут быть включены в форме конденсата, включающего лимонную кислоту и лизин как одно целое. Например, конденсат может представлять собой димер, тример или олигомер. Содержание конденсата может быть равно или быть менее 20 массовых частей, равно или менее 10 массовых частей, или равно или менее 1 массовой части или 0 массовой части, исходя из 100 массовых частей суммарного содержания лимонной кислоты и лизина. Когда содержание конденсата выше диапазонов, описанных выше, сила адгезии адгезивной композиции может уменьшаться, или адгезивная композиция не может сохраняться в жидкой фазе.

Влияния адгезивной композиции согласно одному воплощению на адгезию, как описано выше, будут описаны ниже. Эти и другие эффекты не должны истолковываться как ограниченные описанными ниже, и также могут быть объяснены другими эффектами в пределах отсутствия научного противоречия.

Лизин имеет две аминогруппы, и лимонная кислота имеет три карбонильных группы. Неразделенная электронная пара кислорода карбонильной группы лимонной кислоты может взаимодействовать с водородом аминогруппы лизина посредством ионной водородной связи.

Таким образом, когда компоненты адгезивной композиции согласно одному воплощению анализируют посредством жидкостной хроматографии и т.д., лизин и лимонную кислоту можно определить в качестве исходных веществ. Таким образом, может быть подтверждено, что лизин и лимонная кислота соединены посредством ионной водородной связи в адгезивной композиции и присутствуют в форме водного раствора соли. В адгезивной композиции согласно одному воплощению лизин и лимонная кислота могут иметь превосходные адгезивные свойства, сохраняясь при этом в жидкой фазе при комнатной температуре (25°С) без образования кристаллов (твердое состояние) или осадков.

Адгезивная композиция по настоящему изобретению обладает смываемостью водой. Таким образом, когда адгезивную композицию согласно одному воплощению используют в качестве адгезивного средства, это адгезивное средство отделяется от субстрата или подложки, на которую нанесено адгезивное средство, с помощью воды и при этом легко разделяется и удаляется. В частности, адгезивное средство, нанесенное на субстрат или подложку, может быть отделено в пределах 12 часов, более конкретно, в пределах 6 часов или, более конкретно, в пределах 2 часов при комнатной температуре (25°С) посредством процесса перемешивания или смывания с использованием воды. Адгезивная композиция согласно одному воплощению легко отделяется посредством воды, и отделенные компоненты также являются безвредными для окружающей среды, так как они не являются вредными для живых организмов и окружающей среды.

Адгезивная композиция по настоящему изобретению может дополнительно включать по меньшей мере один спиртовой растворитель, выбранный из первичного спирта, многоатомного спирта, диола и триола. Когда в адгезивную композицию дополнительно добавлен растворитель, скорость сушки адгезивной композиции может увеличиваться и технологичность адгезивной композиции может быть улучшена.

Массовое отношение при смешивании деионизированной воды к спирту в адгезивной композиции согласно воплощению может составлять от 1:1 до 10:0. Более конкретно, массовое отношение при смешивании деионизированной воды к спирту в адгезивной композиции может составлять от 1:1 до 10:1, от 1:1 до 5:1 или от 1:1 до 3:2. Так как содержание спирта в адгезивной композиции повышается, адгезивная композиция более эффективно сушится и имеет лучшее обволакивание, повышая тем самым прочность на отрыв. Однако, когда содержание спирта больше чем 1,5-кратное или больше чем содержание деионизированной воды в адгезивной композиции, может происходить разделение фаз в адгезивной композиции.

Спиртовой растворитель может представлять собой одноатомный спирт, многоатомный спирт, ненасыщенный алифатический спирт, ациклический спирт, или любую их смесь. Одноатомный спирт может включать по меньшей мере один спирт, выбранный из метанола, этанола, пропан-2-ола, бутан-1-ола, пентан-1-ола и гексадекан-1-ола. Многоатомный спирт может включать по меньшей мере один спирт, выбранный из этан-1,2-диола, пропан-1,2-диола, пропан-1,2,3-триола, бутан-1,3-диола, бутан-1,2,3,4-тетраола, пентан-1,2,3,4,5-пентола, гексан-1,2,3,4,5,6-гексола и гептан-1,2,3,4,5,6,7-гептола.

Ненасыщенный алифатический спирт может включать, например, по меньшей мере один спирт, выбранный из проп-2-ен-1-ола, 3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ола, проп-2-ин-1-ола, циклогексан-1,2,3,4,5,6-гексола и 2-(2-пропил)-5-метил-циклогексан-1-ола.

рН адгезивной композиции может составлять от 2 до 11, в частности от 2 до 9,5, более конкретно от 2 до 8,5. Адгезивная композиция, имеющая рН в пределах диапазонов, описанных выше, имеет превосходную стабильность при хранении и стабильность при консервации, и может не изменяться по составу или качеству даже после длительного хранения. Адгезивная композиция может иметь превосходную адгезию без образования осадков при использовании не только сразу после изготовления, но также после длительного хранения.

Конкретно, адгезивная композиция может представлять собой композицию, в которой осадки не образуются в течение 14 суток или более после хранения или распределения. Например, так как адгезивная композиция является стабильной, ее физические свойства могут сохраняться после хранения в течение 14 суток или более, например 12 месяцев или более, например в течение 24 месяцев или более. Также, температура окружающей среды, в которой хранится адгезивная композиция, может составлять от -18°С до 80°С, в частности от -18°С до 45°С, от 0°С до 60°С или от 20°С до 40°С. Хотя адгезивная композиция хранится при температуре за пределами диапазонов температуры, приведенных выше, состав и качество адгезивной композиции могут не ухудшаться при условии, что температура окружающей среды, в которой используют адгезивную композицию, находится в пределах приведенных выше диапазонов. Например, когда адгезивная композиция хранится при низкой температуре, адгезивную композицию можно использовать после выдерживания при комнатной температуре в течение заданного времени перед применением.

При нанесении на поверхность субстрата адгезивная композиция согласно воплощению может иметь угол контакта от 15° до 70°.

Субстрат может представлять собой любую подложку, обычно используемую в области техники, в которой применима адгезивная композиция. Субстрат может представлять собой, например, стеклянный субстрат, субстрат из нержавеющей стали (SUS) или полимерную пленку. В качестве полимерной пленки обычно можно использовать, например, полиолефиновую пленку, такую как полиэтиленовая, полипропиленовая, сополимер этилен/пропилен, полибутен-1, сополимер этил ен/винил ацетат, смесь полиэтилен/бутадиенстирольный каучук или поливинилхлоридную пленку. Кроме того, также можно использовать пластиковый материал, такой как полиэтилентерефталат, поликарбонат и поли(метилметакрилат), или термопластичный эластомер, такой как полиуретан и сополимер полиамид-полиол, и любую их смесь. Когда в качестве субстрата используют стеклянный субстрат, адгезивную композицию можно более равномерно наносить на стекло, имеющее гидрофильность, и, таким образом, пленкообразующая способность адгезивной композиции может быть улучшена. Когда в качестве субстрата используют SUS-субстрат, лимонная кислота, включенная в адгезивную композицию, индуцирует взаимодействия с SUS, и таким образом, адгезия между субстратом и адгезивным слоем, образовавшимся из адгезивной композиции, улучшается. Когда в качестве субстрата используют стекло или SUS, как описано выше, угол контакта адгезивной композиции с субстратом может уменьшаться по сравнению с полиэтиленовой пленкой, обладающей гидрофобностью, и, таким образом, адгезивную композицию можно легче наносить на субстрат.

Так как содержание твердых веществ повышается в адгезивной композиции, нанесенной на субстрат, описанный выше, угол контакта адгезивной композиции с субстратом уменьшается. Когда угол контакта адгезивной композиции с субстратом уменьшается, как описано выше, адгезивный слой может быть равномерно образован путем нанесении адгезивной композиции на субстрат и сушки композиции, и может иметь улучшенную силу адгезии в отношении субстрата. Угол контакта может быть измерен посредством использования измерителя угла контакта с помощью метода неподвижной капли Сессиля. Угол контакта может быть измерен с использованием, например, продукта компании Phoenix (например: Phoenix-150, Phoenix-MT, Phoenix-Alpha, Phoenix-Smart, Phoenix 300 Touch или Phoenix-multi) с объемом капли 5 мкл.

Угол контакта адгезивного слоя, образованного адгезивной композицией согласно настоящему воплощению, с субстратом может составлять от 15° до 70°. Более конкретно, угол контакта адгезивного слоя может уменьшаться при использовании субстрата, имеющего более высокую поверхностную энергию. Согласно еще одному воплощению, угол контакта адгезивного слоя со стеклянным субстратом может быть, например, равен или менее 20°, например от 15° до 20°. Угол контакта адгезивного слоя с SUS-субстратом и адгезивным слоем может составлять, например, от 40° до 70°, и угол контакта адгезивного слоя с полиэтиленовой пленкой может, например, составлять от 60° до 70°. Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения адгезивной композиции, включающий смешивание лизина, лимонной кислоты и воды и перемешивание смеси при температуре 80°С или ниже.

Когда смешивание лизина, лимонной кислоты и воды и перемешивание смеси выполняют при температуре вне описанного выше диапазона температур, могут быть получены побочные продукты реакции, примеси и тому подобное. В некоторых случаях может быть сложно получить адгезивную композицию, имеющую нужную адгезию.

Перемешивание смеси при температуре 80°С или менее можно выполнять при температуре, например, от 0°С до 80°С.Более конкретно, эту стадию можно выполнять при температуре от 0°С до 75°С, от 0°С до 70°С, от 0°С до 65°С или от 0°С до 60°С.

Перемешивание смеси при температуре 80°С или менее может включать 1) первую стадию смешивания и перемешивания при температуре, например, от 0°С до 80°С, от 0°С до 75°С, от 0°С до 70°С, или от 0°С до 60°С и 2) вторую стадию охлаждения до комнатной температуры (от 20°С до 30°С).

Смешивание лизина, лимонной кислоты и воды можно выполнять путем добавления лимонной кислоты к водному раствору лизина или путем одновременного смешивания лизина, лимонной кислоты и воды.

Способ может дополнительно включать удаление воды и растворителя путем концентрирования при пониженном давлении для контроля содержания твердых веществ адгезивной композиции в заранее определенном диапазоне.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен адгезивный продукт, включающий адгезивную композицию, нанесенную на субстрат. Адгезивный продукт может включать субстрат и адгезивный слой, полученный путем нанесения адгезивной композиции на субстрат и сушки адгезивной композиции. Растворитель, включенный в композицию, может быть удален путем сушки. Сушка может быть выполнена при температуре от 25°С до 45°С.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ присоединения первого субстрата ко второму субстрату, включающий: нанесение адгезивной композиции на первый субстрат для связывания адгезивной композиции с первым субстратом; и выдерживание в рассоле первого субстрата, с которым соединена адгезивная композиция, в контакте со вторым субстратом для присоединения первого субстрата ко второму субстрату.

Первый субстрат и второй субстрат могут быть каждый независимо выбраны из стекла, нержавеющей стали, полимерной пленки, металла, пластика, бумаги, волокна и грунта, без ограничения ими. Например, первый субстрат может быть образован из такого же материала, что и второй субстрат.

Адгезивную композицию или адгезивный продукт, согласно одному воплощению, в качестве удаляемого водой адгезивного средства, можно использовать в виде адгезивных лент, распылительных адгезивных средств для наклеивания этикеток, пылеудалителей или тому подобного, и можно легко удалять с подложки, используя воду, без повреждения подложки, и упаковочные материалы можно легко использовать повторно. Кроме того, когда адгезивную композицию или адгезивный продукт наносят на пестициды и семена, диапазон их применения может быть расширен благодаря их свойствам удаления водой. Удаляемое водой адгезивное средство согласно настоящему воплощению может быть изготовлено с более низкими расходами, с ним можно более легко обращаться, и оно может улучшать технологичность и чистоту производственной среды по сравнению с обычными адгезивными средствами из категории органических растворителей.

Мономер биологического происхождения может быть выбран в качестве исходного вещества для получения адгезивной композиции согласно настоящему воплощению. Так как мономер биологического происхождения можно применять в живых организмах, загрязнения окружающей среды, вызываемые мономерами, полимерами или олигомерами нефтяного происхождения, получаемые при отделении адгезивного средства с использованием воды, могут быть заблаговременно предотвращены. Структуры, такие как адгезивные ленты и листы для ярлыков, полученные путем использования адгезивной композиции согласно настоящему воплощению в виде удаляемого водой адгезивного средства, имеют улучшенную механическую прочность, такую как прочность на растяжение и прочность на отрыв.

Согласно другому воплощению, адгезивная композиция или адгезивный продукт могут дополнительно включать по меньшей мере одну добавку, выбранную из реакционноспособного разбавителя, эмульгатора, усилителя клейкости, пластификатора, наполнителя, противостарителя, ускорителя отверждения, ингибитора горения, коагулянта, поверхностно-активного вещества, загустителя, средства защиты от УФ-излучения, эластомера, пигмента, красителя, вкусо-ароматизирующего вещества, антистатического агента, агента, препятствующего слипанию, агента, понижающего трение, неорганического наполнителя, пластифицирующего агента, стабилизатора, модифицирующей смолы, связующего агента, выравнивателя, флуоресцентного отбеливающего агента, диспергирующего агента, термостабилизатора, фотостабилизатора, поглотителя УФ-излучения, воска, увлажняющего агента, антиоксиданта, консерванта и смазывающего агента. Хотя общее количество добавок конкретно не ограничено, и различные добавки могут быть включены в различных массовых диапазонах согласно области применения, добавки можно использовать в количествах, обычно используемых в данной области техники, соответственно.

Реакционноспособный разбавитель представляет собой разбавитель, помогающий каждому компоненту композиции быть равномерно нанесенным на изделие, на которое наносят композицию, и включающий по меньшей мере один разбавитель, выбранный, например, из н-бутилглицидилового эфира, алифатического глицидилового эфира, 2-этилгексил-глицидилового эфира, фенилглицидилового эфира, о-крезилглицидилового эфира, нонилфенилглицидилового эфира, пара-трет-бутилфенилглицидилового эфира, 1,4-бутандиол-диглицидилового эфира, 1,6-гександиол-диглицидилового эфира, неопентил-глицидилового эфира, 1,4-циклогександиметанол-диглицидилового эфира, полипропиленгликоль-диглицидилового эфира, этиленгликоль-диглицидилового эфира, полиэтиленгликоль-диглицидилового эфира, диэтиленгликоль-диглицидилового эфира, диглицидилового эфира резорцина, гидрогенизированного глицидилового эфира бисфенола-А, триглицидилового эфира триметилолпропилена, полиглицидилового эфира глицерина, полиглицидилового эфира диглицерина, полиглицидилового эфира пентаэритрита, глицидилового эфира касторового масла, полиглицидилового эфира сорбита, глицидилового эфира неодекановой кислоты, диглицидил-1,2-циклогександикарбоксилата, диглицидил-о-фталат, N,N-диглицидиламина, N,N-диглицидил-о-толуидина, триглицидил-пара-аминофенола, тетраглицидил-диаминодифенилметана, триглицидил-изоцианата, диглицидилового эфира 1,4-бутандиола, 1,6-гександиол-диглицидилового эфира, полипропиленглицидил-диглицидилового эфира и триэтилолпропен-триглицидилового эфира.

Например, эмульгатор может включать по меньшей мере один эмульгатор, выбранный из сополимера полиоксиэтилена и полиоксипропилена, сополимера полиоксиэтилена и полиоктилфенилового эфира, и додецилбензолсульфида натрия.

Примеры усилителя клейкости могут представлять собой канифоль и ее модифицированные продукты (например: канифоль, гидрогенизированную канифоль, полимеризованную канифоль, малеинизированную канифоль, глицериновый эфир канифоли и фенольную смолу, модифицированную канифолью), смолу на основе терпена (например: терпеновую смолу, терпен-фенольную смолу, терпен-стирольную смолу и терпен-фенольную смолу), нефтяную смолу (например: С5 нефтяную смолу, С9 смолу, бициклическую нонадиеновую нефтяную смолу, гидрогенизированную нефтяную смолу и стирол-терпеновую смолу), фенольную смолу, полиметилстирольную смолу, кетональдегидную смолу, ксилен-формальдегидную смолу, модифицированную маслом ореха кешью фенольную смолу, модифицированную талловым маслом фенольную смолу, каучук, эмульсию смолы (например: канифольную эмульсию, TPR (каучук термопластичный) смолу на водной основе, эмульсию смолы 2402 и эмульсию нефтяной смолы), кумароно-инденовую смолу и тому подобное.

Пластификатор может улучшать текучесть при обработке или растяжение. Пластификатор также может улучшать такие функциональные показатели композиции, как электрическая изоляция, адгезия, холодостойкость, светостойкость, устойчивость к маслу, устойчивость к омылению, огнестойкость, термостойкость, легкая технологичность (внутримолекулярная активность), активность (межмолекулярная активность) и нетоксичность.

Пластификатор для улучшения холодостойкости может включать диоктиладипинат (DOA), диоктилазелаинат (DOZ), диоктилсебацинат (DOS), Flexol TOF (триизоктилфосфат) (UCC company), сложный эфир полиэтиленгликоля и тому подобное. Пластификатор для улучшения стойкости к нагреванию (нелетучести) и предупреждения трансмутации может включать смесь полимеров, таких как сложный полиэфир и нитрилбутадиеновый каучук (NBR), сложный эфир тримеллитовой кислоты и сложный эфир пентаэритрита. Пластификатор для улучшения светостойкости может включать DOP, DOA, DOS, сложный полиэфир и эпоксидированное соевое масло (ESBO).

Пластификатор для улучшения устойчивости к маслу может включать ароматический фосфатный эфир Phosflex (наименование продукта: ТРР, TCP, 112 (CDP) и 179А (ТХР)), сложный полиэфир, NBR и тому подобное. Пластификатор для улучшения сопротивления омылению может включать TCP, ESBO, сложный полиэфир и тому подобное.

Пластификатор для улучшения огнестойкости может включать фосфат, такой как TCP и ТХР, хлорированный парафин, хлорированный алкилстеарат, NBR и тому подобное. Пластификатор для улучшения термостойкости может включать ESBO, DOZ, DOS, DOP, сложный эфир полиэтиленгликоля и тому подобное.

Пластификатор для улучшения легкой технологичности может включать DOA, ВВР, TOF, TCP, октилдифенилфосфат и тому подобное. Пластификатор для улучшения активности может включать DOZ, DOS, двухосновный фосфат свинца (DLP), ESBO, сложный эфир полиэтиленгликоля и тому подобное.

Пластификатор для нетоксичности может включать BPBG (бутилфталил-бутилгликолят), октилдифенилфосфат, ESBO, сложный эфир лимонной кислоты, NBR и тому подобное.

Более конкретно, примеры пластификатора могут включать дибутилфталат (DBP), дигексилфталат (DHP), ди-2-этилгексилфталат (DOP), ди-н-октилфталат (DnOP), диизооктилфталат (DIOP), дидецилфталат (DDP), диизодецилфталат (DIDP), С8-С10 смешанные фталаты высших спиртов, бутилбензилфталат (ВВР), диоктиладипинат (DOА), диоктилазелаинат (DOZ), диоктилсебацинат (DOS), трикрезилфосфат (TCP), триксиленилфосфат (ТХР), монооктилдифенилфосфат (Santicizerl41), монобутил-диксиленилфосфат, триоктилфосфат (TOF), ароматическое масло, полибутен, парафин и тому подобное.

При использовании здесь, загуститель может представлять собой, например, альгинин, альгиновую кислоту, альгинат натрия, гуаровую камедь, ксантановую камедь, коллаген, альгинат, желатин, фурцелларан, агар, каррагинан, казеин, камедь бобов рожкового дерева, пектин, полиэтиленоксид, полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт и поливинилпирролидон.

Поверхностно-активное вещество может представлять собой любое поверхностно-активное вещество, обычно используемое в данной области техники. Например, поверхностно-активное вещество может включать С8-С18 алкил сульфат, алкилэфирсульфат или алкиларилэфирсульфат, содержащий 8-18 атомов углерода, 40 или менее этиленоксидных или пропиленоксидных звеньев, и гидрофобную группу, С8-С18алкилсульфонат, алкиларилсульфонат, сложный эфир и сложный полуэфир сульфоянтарной кислоты, включающий одноатомный спирт или алкилфенол, и алкилполигликолевый эфир или алкиларилполигликолевый эфир, содержащий С8-С40 этиленоксидных звеньев. Например, для этого можно использовать додецилсульфат натрия (SDS), силикат натрия и подобное.

Наполнитель добавляют для улучшения прочности, долговечности и обрабатываемости композиции. Примеры наполнителя могут включать карбонат кальция, тальк, керамику, диоксид кремния, доломит, глину, титановый белый, цинковые белила, уголь (предупреждение усадки или слипания), карбонат калия, оксид титана, жидкий полисульфидный полимер, летучий разбавитель, оксид магния, технологическое масло и тому подобное.

Ускоритель отвердевания может представлять собой, например, дилауринат дибутилолова, JCS-50 (Johoku Chemical Company Ltd.) или формиат ТК-1 (Mitsui Chemical Polyurethane Corporation). Противостаритель может представлять собой, например, дибутилгидрокситолуол (ВНТ), IRGANOX® 1010, IRGANOX® 1035FF или IRGANOX® 565 (все изготовлены в Chiba Specialty Chemicals).

Антистатический агент конкретно не ограничен, и его примеры могут включать 1- гексил-4-метилпиридиния гексафторфосфат, додецилпиридиния гексафторфосфат, фторированное металлорганическое соединение (например HQ-115 от 3 М), соль щелочного металла (например NaPF₆, NaSbF₆, KPF₆ и KSbF₆), проводящий полимер (например политиофен (PEDOT от Bayer), полианилин и полипиррол), оксид металла (например легированный индием оксид олова (ITO), легированный сурьмой оксид олова (АТО), оксид олова, оксид цинка, оксид сурьмы и оксид индия), четвертичную аммониевую соль (например, раствор поли(сополимера акриламида и диаллилдиметиламмония хлорида) от Sigma-Aldrich), 1-бутил-3-метилимидазолия гексафторфосфат [BMFM][PF₆], 1-бутил-3-(2-гидроксиэтил)имидазолия бис(трифторметансульфонил)имид [BHEFM][NTf₂] и тетрабутилметиламмония бис(трифторметансульфонил)имид [TBMA][NTf₂], которые можно использовать отдельно или в комбинации по меньшей мере с двумя из них.

Эластомер относится к каучуку или полимеру, имеющему свойства эластомера, и может представлять собой, например, сополимер этилен-винилацетат, акриловый каучук, натуральный каучук, изопреновый каучук, стиролбутадиеновый каучук, хлоропреновый каучук, бутиловый каучук, этилен-пропиленовый каучук, сополимер стирол-этилен-бутилен-стирол или сополимер акрилонитрил-бутадиен.

Стабилизатор стабилизирует силу адгезии адгезивной композиции или тому подобного, и его примеры могут включать многоатомный спирт, поливалентный амин или тому подобное. Например, для этого можно использовать по меньшей мере один стабилизатор, выбранный из алкиленгликоля, диалкиленгликоля, бензолдиола, бензолтриола, вторичного аминоспирта, третичного аминоспирта, арабита, маннита, изомальта, глицерина, ксилита, сорбита, мальтита, эритрита, рибита, дульцита, лактита, треита, идита, полиглицита, алкилендиамина, алкенилендиамина, фенилендиамина и н-аминоалкилалкандиамина.

Флуоресцентный отбеливающий агент может представлять собой бензоксазольное соединение, бензотиазольное соединение, бензоимидазольное соединение или тому подобное.

Пигмент может представлять собой натуральный пигмент, или синтетический пигмент, или неорганический пигмент, или органический пигмент, классифицированный по другому критерию.

Вкусоароматизирующее вещество может представлять собой, например, но без ограничения ими, масло перечной мяты, масло курчавой мяты, карвон или ментол, используемые отдельно или в комбинации.

Ингибитор горения может представлять собой меламина цианурат, гидроксид магния, агальматолит, цеолит, силикат натрия, гидроксид алюминия, сурьму (триоксид сурьмы) или тому подобное. Добавка для улучшения водостойкости может представлять собой глиоксаль.

Примеры модифицирующей смолы могут включать полиольную смолу, фенольную смолу, акриловую смолу, смолу на основе сложного полиэфира, полиолефиновую смолу, эпоксидную смолу и эпоксидированную полибутадиеновую смолу.

Связующий агент может улучшать адгезию и надежность адгезии между адгезивной композицией и упаковочным материалом. Если добавлен связующий агент, надежность адгезии может быть улучшена в случае, когда композицию хранят в условиях высокой температуры и/или высокой влажности в течение длительного периода времени. Примеры связующего агента могут включать силановое соединение, такое как γ-глицидоксипропилтриэтоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилметилдиэтоксисилан, γ-глицидоксипропилтриэтоксисилан, 3-меркаптопропилтриметоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриэтоксисилан, γ-аминопропилтриметоксисилан, γ-аминопропилтриэтоксисилан, 3-изоцианатопропилтриэтоксисилан, γ-ацетоацетатпропилтриметоксисилан, γ-ацетоацетатпропилтриэтоксисилан, β-цианоацетилтриметоксисилан, β-цианоацетилтриэтоксисилан и ацетоксиацетотриметоксисилан.

Пластифицирующий агент может представлять собой ароматическую углеводородную смолу.

Противостаритель может представлять собой N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-пара-фенилендиамин.

Увлажняющий агент может представлять собой, например, сахар, глицерин, водный раствор сорбита или водный раствор аморфного сорбита, используемый отдельно или в комбинации.

Поглотитель УФ-излучения может представлять собой этилгексилметоксициннамат (например 2-этилгексил-4-метоксициннамат), этилгексилсалицилат, 4-метилбензилиден-камфору, изоамил-пара-метоксициннамат, октокрилен, фенилбензимидазол-сульфоновую кислоту, гомосалат, циноксат, этилгексилтриазон, полисиликон-15, ТЕА-салицилат, РАВА (пара-аминобензойная кислота), этилгексилдиметил-РАВА, глицерил-РАВА или тому подобное. Такие соединения можно использовать отдельно или в комбинации из по меньшей мере двух из них.

Адгезивная композиция или адгезивный продукт по настоящему изобретению, в дополнение к описанным выше добавкам, может дополнительно включать добавки, раскрытые в US 4959412, СА 1278132, US 6777465, WO 2007-120653, US 2003-0064178, US 7306844, US 7939145, WO 2011-136568, WO 2010-071298, в публикации заявки на патент Кореи №2016-0095132, в публикации заявки на патент Японии №5959867, в патенте Кореи №989942, которые включены в данный документ посредством ссылки.

Адгезивная композиция или адгезивный продукт согласно одному воплощению можно использовать для присоединения ярлыков или тому подобного к различным упаковочным материалам, включая металл, стекло и пластик. Упаковочные материалы могут представлять собой, например, контейнеры для пищевых продуктов, напитков или хозяйственных товаров, и такие контейнеры могут быть изготовлены из стекла, металла или пластика.

Адгезивную композицию или адгезивный продукт можно использовать в качестве адгезивных средств, покрывающих агентов, носителей, пищевых добавок, или тому подобного в соответствии с их составом и характеристиками.

При использовании в качестве адгезивных средств, адгезивную композицию или адгезивный продукт по настоящему изобретению можно использовать в качестве адгезивов для ярлыков, герметиков, обоев, сигаретной бумаги, игрушек из адгезивных блоков, песочной скульптуры, пищевых продуктов, детергентов для ванной/кухни, мазей, спреев для животных, эксфолиации, фиксации волос, геля для волос, стабилизаторов грунта, водной дисперсии, агентов прочности бумаги, гофрированного картона, зонных адгезивных средств и тому подобного. Стабилизаторы грунта используют для удаления тонкодисперсной пыли, такой как песчаная пыль или пыль, образующаяся на предприятиях.

При использовании в качестве покрывающих агентов адгезивную композицию или адгезивный продукт по настоящему изобретению можно использовать для предотвращения лесных пожаров, для фруктов и овощей, обрезанных поверхностей цветов, красителей, покрывающих агентов для предварительной обработки от обрастания и тому подобного. В этом случае покрывающие агенты для предварительной обработки от обрастания можно наносить на легко загрязняемую среду и затем загрязняющие вещества можно просто удалять с нее путем смывания водой.

При использовании в качестве носителей, адгезивную композицию или адгезивный продукт по настоящему изобретению можно применять для защиты лесов от эпидемий, предотвращения лесных пожаров, для освежителей воздуха для ванных комнат, дезинфицирующих веществ, сельскохозяйственных материалов, хозяйственных товаров, игрушек и тому подобного. Защита лесов от эпидемий может представлять собой, например, предупреждение распространения заболеваний, таких как сосновая нематода в лесах. Дезинфицирующие вещества включают, например, дезинфицирующие вещества при птичьем гриппе и дезинфицирующие вещества при ящуре. Сельскохозяйственные материалы могут включать удобрения, обмоточные материалы и оболочки для семян.

При применении в качестве сельскохозяйственных материалов адгезивную композицию или адгезивный продукт по настоящему изобретению можно использовать для покрывающих семена агентов, агентов для обматывания растений, инсектицидных добавок, эксципиентов для удобрений, натуральных пестицидов и тому подобного. При использовании в качестве хозяйственных товаров адгезивную композицию по настоящему изобретению можно добавлять в краски для усиления их сил адгезии к бумаге без слива или добавлять к пищевым красителям с получением съедобных красок, используемых детьми преддошкольного возраста. В качестве других примеров хозяйственных товаров, адгезивную композицию также можно применять в качестве агента предварительной обработки от загрязнений. Более конкретно, загрязняющие вещества можно быстро удалять путем распыления адгезивной композиции по настоящему изобретению на загрязненную среду, такую как оконные стекла, оконные рамы и автомобили, и затем промывания этой среды водой.

При использовании в качестве носителей адгезивная композиция или адгезивный продукт по настоящему изобретению может выполнять функции блокировки кислорода, блокировки влажности, устойчивости к маслу и теплоизоляции. Таким образом, при использовании в покрытиях экологически чистых упаковочных материалов для пищевых продуктов могут быть получены эффекты предупреждения или замедления порчи и окисления пищевых продуктов, при подавлении просачивания внешней влаги. Также, при использовании в качестве пищевых добавок, адгезивную композицию или адгезивный продукт по настоящему изобретению можно применять для заменителей пшеничной клейковины, желе, крахмальных сиропов, печенья, пищевых красителей, мороженого и антифризов.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Адгезивную композицию по настоящему изобретению можно использовать в качестве удаляемого водой адгезивного средства, покрывающего агента и носителя. При применении в качестве удаляемого водой адгезивного средства, адгезивную композицию можно легко удалять с подложки или субстрата при помощи воды. Таким образом, данное адгезивное средство является экологически чистым вследствие удаляемости водой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Фиг. 1 представляет собой графическое изображение, иллюстрирующее результаты анализа ¹Н ядерного магнитного резонанса (ЯМР) согласно Примеру 7;

Фиг. 2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую результаты оценки углов контакта со стеклянным субстратом, субстратом из нержавеющей стали (SUS) и полиэтиленовым (РЕ) субстратом согласно Примеру 10;

На Фиг. 3 показана фотография адгезивных композиций, нанесенных на субстраты и высушенных при комнатной температуре (25°С), согласно Примеру 3; и

На Фиг. 4 показаны фотографии адгезивных композиций, нанесенных на субстраты и высушенных в сушильном шкафу (40°С), согласно Примеру 3.

ПРИНЦИП ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже одно или более воплощений настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на следующие примеры. Эти примеры не предназначены для ограничения назначения и объема одного или более типичных воплощений по настоящему изобретению.

Пример 1: Оценка стабильности композиции, включающей лизин и различные органические кислоты

Лизин, в качестве основной аминокислоты, и различные органические кислоты смешивали с получением композиций. Оценивали стабильность каждой композиции (независимо от того, образуются ли осадки или нет).

Способ получения адгезивной композиции, включающей лизин и лимонную кислоту:

79 г дистиллированной воды (DIW (деионизированная вода)) добавляли к 100 г 54% масс, водного раствора свободной формы L-лизина при перемешивания смеси при комнатной температуре (25°С) в течение 30 минут для разбавления лизина. 70,97 г лимонной кислоты (СА) медленно добавляли к разбавленному лизину при комнатной температуре (25°С) в течение 1 часа при перемешивания и затем смесь дополнительно перемешивали при 60°С в течение 1 часа. Затем реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры (25°С) для прекращения взаимодействия и получения 249,93 г адгезивной композиции. Содержание твердых веществ в этой композиции составляло примерно 50 массовых частей исходя из 100 массовых частей композиции, молярное отношение при смешивании лизина с лимонной кислотой составляло 1:1, и в качестве растворителя использовали деионизированную воду.

Композиции получали таким же образом, как описано выше, посредством использования разных типов органических кислот.Композиции получали таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что использовали органические кислоты, показанные в Таблице 1 ниже.

Оценивали образование осадков композиций, полученных согласно Таблице 1. В частности, каждую из композиций наносили на ОРР (ориентированную полипропиленовую) пленку (Sam Young Chemical Co., Ltd.), имеющую толщину 50 мкм, путем использования стержневого устройства для нанесения покрытий, до толщины примерно 50 мкм. Затем пленку, покрытую композицией, хранили при комнатной температуре (25°С) и относительной влажности 60±Ю% в течение 14 суток, идентифицировали и оценивали изменения на поверхности адгезивной композиции, присутствующей на ОРР пленке. Результаты оценки показаны в Таблице 2 ниже.

Что касается результатов, показанных в Таблице 2, в то время как в композиции, включающей лизин и лимонную кислоту, осадки не образовались, в композициях, включающих другие органические кислоты и лизин, осадки образовались, что сделало оценку адгезии невозможной. То есть в случае, когда композиции получают путем смешивания лизина и различных органических кислот, было подтверждено, что не все эти композиции имеют адгезионную способность без образования осадков.

Пример 2: Оценка растворимости в зависимости от растворителя композиции Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1. 25 г дополнительного растворителя, показанного в Таблице 3 ниже, добавляли к 50 г каждой из полученных адгезивных композиций (молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляет 1:1 и содержание твердых веществ: 50 массовых частей) и смесь перемешивали в течение 1 часа. После перемешивания идентифицировали растворимость адгезивной композиции в каждом растворителе. Типы добавленного растворителя и результаты оценки растворимости адгезивной композиции в каждом растворителе, показаны в Таблице 3 ниже.

Что касается Таблицы 3, адгезивная композиция по настоящему изобретению растворялась в спирте, таком как метанол, используемом в качестве растворителя, но не растворялась в других органических растворителях.

Пример 3: Анализ состояния, вязкости и начальной схватываемости адгезивной композиции в зависимости от молярного отношения лизина к лимонной кислоте при смешивании

Анализировали стабильность, вязкость и начальную схватываемость адгезивных композиций по настоящему изобретению в зависимости от молярного отношения лизина к лимонной кислоте, включенных в адгезивные композиции.

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1, путем регулирования молярных отношений лизина к лимонной кислоте до 3:1, 2,5:1, 2:1, 1,5:1, 1:1, 1:1,5, 1:2, 1:2,5 и 1:3 соответственно (содержание твердого вещества: 50 массовых частей).

(1) Оценка стабильности

Стабильность адгезивных композиций, имеющих различные молярные соотношения, оценивали согласно следующему способу. Примерно 1 г каждой из адгезивных композиций наносили на алюминиевую чашку диаметром 5 см. Затем идентифицировали образование осадков в адгезивной композиции в следующих условиях сушки.

1) Условия сушки 1

Адгезивные композиции хранили при комнатной температуре (25°С) и относительной влажности 60±10% в течение 14 суток для идентификации образования осадков и изменений на их поверхностях.

2) Условия сушки 2

Адгезивные композиции хранили в сушильном шкафу при 40°С в течение 48 часов для идентификации образования осадков и изменений на их поверхностях.

(2) Оценка вязкости

Вязкость измеряли, используя ротационный вискозиметр (Изготовитель: LAMYRHEOLOGY, обозначение продукта: RM200 TOUCH СР400 или RM200 TOUCH) при 25±1°С, используя шпиндель LV-1, при 60 об/мин.

(3) Оценка начальной схватываемости

В ходе оценки стабильности оценивали начальные схватываемости адгезивных композиций, в которых осадки не образовались. Начальные схватываемости адгезивных композиций измеряли при помощи реометра Anton Paar, Co., Ltd и сравнивали, используя этот реометр. SUS-Зонд, имеющий диаметр 25 мм, приводили в контакт с каждой адгезивной композицией на 1 минуту с сохранением зазора 0,01 мм и затем измеряли силу, создаваемую, чтобы отделить зонд, с одной и той же скоростью для количественной оценки мгновенной начальной схватываемости.

Результаты оценки показаны в Таблице 4 ниже.

Что касается Таблицы 4, то осадки образовались в адгезивных композициях, в которых молярное отношение лизина к лимонной кислоте находилось в диапазоне от 3:1 до 2:1.

Хотя осадки образовались в адгезивной композиции, в которой молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 2:1, при молярном отношении лизина к лимонной кислоте 1,5:1 осадки не образовывались. Для идентификации более точной критической точки, адгезивные композиции получали путем разделения на более мелкие интервалы молярного отношения лизина к лимонной кислоте 2:1, 1,9:1, 1,8:1, 1,7:1, 1,6:1 и 1,5:1 (когда содержание твердых веществ составляло 50 массовых частей). Затем оценивали их стабильность, вязкость и начальную схватываемость таким же образом.

Результаты оценки показаны в Таблице 5 ниже.

Что касается Таблицы 5, хотя осадки образовывались при молярном отношении лизина к лимонной кислоте от 2:1 до 1,8:1, но при молярном отношении лизина к лимонной кислоте от 1,7:1 до 1,5:1 осадки не образовывались.

Пример 4: Анализ состояния, вязкости и начальной схватываемости адгезивной композиции в зависимости от содержания твердых веществ

Анализировали состояние, вязкость и начальную схватываемость адгезивных композиций по настоящему изобретению в зависимости от содержания твердых веществ.

1) Оценка зависимости от содержания твердых веществ при молярном отношении лизина к лимонной кислоте 1:1

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что содержание твердых веществ в адгезивных композициях регулировали до 10% масс., 20% масс., 30% масс., 40% масс., 50% масс., 60% масс., 70% масс. и 75% масс. соответственно (когда молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 1:1). При этом содержание твердых веществ регулировали, используя воду.

Состояния, вязкость и начальную схватываемость композиций оценивали таким же образом, как в Примере 3. Результаты оценки показаны в Таблице 6 ниже.

Что касается Таблицы 6, то было подтверждено, что содержание твердых веществ не растворялось в адгезивной композиции, и осадки образовывались, когда содержание твердых веществ в композициях составляло 75% масс.

Хотя осадки образовывались, когда содержание твердых веществ в композициях составляло 75% масс, осадки не образовывались, когда содержание твердых веществ в композициях составляло 60% масс. и 70% масс. Для идентификации более точной критической точки адгезивные композиции готовили путем разделения содержания твердых веществ на более мелкие интервалы 60% масс., 61% масс., 62% масс., 63% масс., 64% масс., 65% масс., 66% масс., 67% масс., 68% масс., 69% масс., 70% масс., 71% масс. и 72% масс. в композициях (когда молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 1:1). Затем оценивали таким же образом стабильность, вязкость и начальную схватываемость.

Результаты оценки показаны в Таблице 7 ниже.

Что касается Таблицы 7, то, в то время как адгезивные композиции сохранялись в жидком состоянии при содержании твердых веществ в адгезивной композиции 70% масс., осадки образовывались в течение двух недель, когда содержание твердых веществ в адгезивной композиции составляло 71% масс. или более.

2) Оценка зависимости от содержания твердых веществ при молярном отношении лизина к лимонной кислоте 1:2, 1:3 или 2:1.

Образование осадков в зависимости от содержания твердых веществ оценивали при варьировании молярного отношения лизина к лимонной кислоте.

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что молярные отношения лизина к лимонной кислоте доводили до 1:2, 1:3 и 2:1 соответственно. Содержание воды регулировали таким образом, чтобы содержание твердых веществ композиций довести до 10% масс., 20% масс., 30% масс., 40% масс., 50% масс., 60% масс., 70% масс. соответственно. Стабильность композиций оценивали таким же образом, как в Примере 1. Результаты оценки показаны в Таблице 8 ниже.

Что касается Таблицы 8, то осадки не образовывались при молярных отношениях лизина к лимонной кислоте 1:2 и 1:3, хотя содержание твердых веществ варьируется от 10% масс. до 70% масс. Однако осадки образовывались, когда молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 2:1 независимо от содержания твердых веществ.

То есть может быть подтверждено, что молярное отношение лизина к лимонной кислоте является наиболее важным фактором, влияющим на стабильность и силу адгезии адгезивной композиции по настоящему изобретению. При одном и том же молярном отношении лизина к лимонной кислоте, стабильность и сила адгезии адгезивной композиции зависит от содержания твердых веществ.

Пример 5: Сравнение начальной схватываемости и удаляемости водой

Адгезивные силы и удаляемость водой сравнивали у обычного адгезивного средства и адгезивной композиции по настоящему изобретению.

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что содержание твердых веществ в адгезивных композициях доводили до 10% масс. путем регулирования содержания воды (когда молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 1:1).

Имеющееся в продаже адгезивное средство на основе поливинилового спирта (PVA 088-50, Qingdao Sanhuan Colorchem CO., LTD.) получали и содержание твердых веществ доводили до 10% масс. путем контролирования содержания воды (ниже упоминается как Контроль 1).

Вязкость и начальную схватываемость адгезивных композиций по настоящему изобретению (содержание твердых веществ: 10% масс.) и Контроля 1 оценивали таким же образом, как в Примере 3.

Оценивали удаляемость водой для адгезивных композиций по настоящему изобретению (содержание твердых веществ 10% масс.) и Контроля 1. Удаляемость водой оценивали согласно следующему методу. Адгезивную композицию по настоящему изобретению наносили на РЕТ-пленку до толщины от 50 до 60 мкм и сушили при 40°С в течение 30 минут. Полученный в результате сухой продукт обрезали до размера 25 мм × 25 мм и прикрепляли к нержавеющей стали (SUS304), нажимая пять раз с давлением 2 кгс, используя ручной валик, с получением образца. PVA-адгезив наносили на РЕТ-пленку до толщины от 50 до 60 мкм, обрезали до размера 25 мм × 25 мм, прикрепляли к нержавеющей стали (SUS304), нажимая пять раз с давлением 2 кгс, используя ручной валик, с получением образца.

Каждый из образцов полностью погружали в дистиллированную воду (DIW) при комнатной температуре, атмосферном давлении и нейтральном рН и перемешивали при 200 об/мин, используя мешалку. Состояния образцов идентифицировали 1) через 1 час или 2) через 24 часа. Затем измеряли промежутки времени, за которые образцы по настоящему изобретению и адгезивное средство Контроля 1 были полностью удалены, чтобы оценить удаляемость образцов водой.

Результаты оценки показаны в Таблице 9 ниже.

Что касается Таблицы 9, то адгезивная композиция по настоящему изобретению показывала одинаковую начальную схватываемость и быстро отделялась в воде по сравнению с адгезивной композицией на основе PVA (Контроль 1). И наоборот, адгезивная композиция на основе PVA растворялась в воде через 24 часа, но частично растворялась в воде через 1 час.

Таким образом, адгезивная композиция по настоящему изобретению имеет такую же или лучшую силу адгезии и намного лучшую удаляемость водой, чем обычные адгезивные средства, и вследствие этого ожидается применение адгезивной композиции по настоящему изобретению в различных областях.

Пример 6: Оценка прочности на отрыв и удаляемости водой в зависимости от растворителя

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1 (от 6-1 до 6-3 ниже), за исключением того, что молярные отношения лизина к лимонной кислоте регулировали до 1,5:1, 1:1 и 1:1,5 (когда содержание твердых веществ составляло 50 массовых частей)

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали дополнительно таким же образом, как в Примере 1 (от 6-4 до 6-6 ниже), за исключением того, что молярные отношения лизина к лимонной кислоте регулировали до 1,5:1, 1:1 и 1:1,5 и дополнительно добавляли метанол в качестве растворителя. При этом массовое отношение деионизированной воды к метанолу составляло 1:1 (когда содержание твердых веществ составляло 50 массовых частей).

Дополнительно, адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1 (от 6-7 до 6-8 ниже), за исключением того, что дополнительно добавляли к ним метанол в дополнение к деионизированной воде, и массовые отношения деионизированной воды к метанолу составляли 6:4 и 4:6 (когда молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 1:1, и содержание твердых веществ составляло 50 массовых частей).

В качестве контроля готовили имеющееся в продаже акриловое адгезивное средство (K901, Hansung P&I, ниже упоминается как Контроль 2, где содержание твердых веществ составляло 59% масс). Прочность на отрыв и удаляемость водой адгезивных композиций оценивали согласно следующим способам, и результаты оценки показаны в Таблице 10 ниже.

1) Прочность на отрыв

Получали PET пленки (стандарты пленки: 120 мм × 25 мм и толщина: 38 мкм или 50 мкм) и образец наносили на поверхность PET пленки (имеющей толщину 50 мкм) до толщины 11 мкм с использованием стержневого устройства для нанесения покрытий. Затем PET пленку сушили в сушильном шкафу при 60°С в течение 4 минут и затем наслаивали на PET пленку (имеющую толщину 38 мкм), используя сухой ламинатор (при скорости валика 1,9 м/мин и температуре валика 60°С). Ламинированный образец сушили в сушильном шкафу при 30°С в течение 72 часов. Прочность на отрыв сухого образца измеряли согласно способу ASTM D1876 "прочность измерения на отрыв 180° Т".

2) Удаляемость водой

Полученные адгезивные композиции по настоящему изобретению и Контроль 2 наносили на PET пленку толщиной от 50 до 60 мкм и сушили при 40°С в течение 30 минут.

Полученные в результате сухие продукты обрезали до размера 25 мм × 25 мм и прикрепляли к нержавеющей стали (SUS304) посредством пятикратного нажатия с давлением 2 кгс, используя ручной валик, с получением образцов.

Каждый из образцов полностью погружали в дистиллированную воду (DIW) при комнатной температуре, атмосферном давлении и нейтральном рН и перемешивали при 200 об/мин, используя мешалку. Состояния образцов идентифицировали 1) через 1 час или 2) через 24 часа

Что касается Таблицы 10, то адгезивный продукт, полученный с использованием адгезивной композиции по настоящему изобретению, отделялся в пределах 1 часа после погружения в воду. Кроме того, было подтверждено, что прочность на отрыв дополнительно повышалась, когда вместе с водой дополнительно использовали спиртовой растворитель. Эти результаты могут быть получены из-за того, что адгезивная композиция, включающая смешанный растворитель, имеет более низкий угол контакта и лучшие свойства нанесения покрытия на пленку-субстрат, чем композиция, включающая только деионизированную воду. Однако, когда массовое отношение деионизированной воды к спирту составляло 4:6, в адгезивной композиции происходило разделение фаз. Хотя адгезивная композиция по настоящему изобретению показывала похожую прочность на отрыв даже при более низком содержании твердых веществ по сравнению с обычным акриловым адгезивом (Контроль 2). Однако акриловый адгезив не растворялся в воде даже через 25 часов.

Пример 7: Анализа состава адгезивной композиции в зависимости от температуры взаимодействия

Анализировали состав адгезивных композиций в зависимости от температуры взаимодействия.

1) Получение при 0°С (низкая температура): 79 г DIW добавляли к 100 г 54% масс. водного раствора лизина и смесь перемешивали при 0°С (Т1) в течение 30 минут. Разбавленный результирующий продукт перемешивали с добавлением к нему 70,97 г лимонной кислоты при 0°С (Т2) в течение 1,5 часов с получением адгезивной композиции (содержание твердых веществ: 50% масс. и соотношение при смешивании лизина с лимонной кислотой равно 1:1). Для поддержания той же температуры адгезивной композиции при перемешивании использовали ледяную баню.

2) Получение при 25°С (комнатная температура): 79 г DIW добавляли к 100 г 54% масс. водного раствора лизина и смесь перемешивали при комнатной температуре (Т1) в течение 30 минут. Разбавленный результирующий продукт перемешивали с добавлением к нему 70,97 г лимонной кислоты при 25°С (Т2) в течение 1,5 часов с получением адгезивной композиции (содержание твердых веществ: 50% масс, и соотношение при смешивании лизина с лимонной кислотой равно 1:1). Регулятор температуры использовали для поддержания такой же температуры при перемешивания (этот же способ используют в следующих случаях).

3) Получение при 60°С: адгезивную композицию получали таким же образом, как в приведенном выше способе (2), за исключением того, что Т2 меняли на 60°С.

4) Получение при 80°С: адгезивную композицию получали таким же образом, как в приведенном выше способе (2), за исключением того, что Т2 меняли на 80°С.

5) Получение при 240°С: адгезивную композицию получали таким же образом, как в приведенном выше способе (2), за исключением того, что Т2 меняли на 240°С.

В результате получения композиций, которые описаны выше, при 240°С образовался карбид, что делает невозможным получение адгезивной композиции. Таким образом, анализ состава выполняли на композициях, полученных при 0°С, 25°С, 60°С и 80°С, используя ¹Н ЯМР.

ЯМР-спектрометр и условия анализа, используемые в настоящем изобретении, такие, как изложено ниже.

Сверхпроводящий спектрометр ядерного магнитного резонанса преобразованием Фурье (400 МГц) (модель №.: AVANCE II 400, Изготовитель: Bruker Biospin (сила магнитного поля 9,4 Тл, скорость дрейфа поля: 4 Гц/ч, наблюдаемая частота: 400 МГц 1H, чувствительность: 220:1(1Н), переменная температура: от -70 до +110°С) и растворитель: D2O)

Композиции, полученные при 0°С, 25°С и 80°С, анализировали с использованием 1H ЯМР. Результаты ЯМР-анализа показаны на Фиг. 1. Что касается Фиг. 1, то пики 1H ЯМР наблюдали в одном и том же положении у композиций, полученных при 0°С, 25°С и 80°С, и не наблюдали никакого химического сдвига. Таким образом было подтверждено, что композиции имели одинаковый состав. То есть лизин и лимонная кислота присутствуют в смешанном состоянии и продукт конденсации отсутствует, или очень немного продукта конденсации лизина и лимонной кислоты образовалось в адгезивных композициях, полученных при 0°С, 25°С и 80°С.

Пример 8: Анализ состава адгезивной композиции в зависимости от времени взаимодействия

Анализировали соотношения составов адгезивных композиций в зависимости от времени взаимодействия.

1) Получение при 60°С: 7,56 г DIW добавляли к 100 г 54% масс. водного раствора лизина и смесь перемешивали при 25°С (Т1) в течение 30 минут. Разбавленный результирующий продукт перемешивали с медленным добавлением к нему 70,97 г лимонной кислоты при 60°С (Т2) в течение 9 часов с получением адгезивной композиции (содержание твердых веществ: 70% масс, и отношение при смешивании лизина с лимонной кислотой равно 1:1). Анализ состава данной адгезивной композиции выполняли каждые 3 часа.

2) Получение при 80°С: адгезивную композицию получали таким же образом, как в приведенном выше способе (1), за исключением того, что Т2 меняли на 80°С.Анализ состава адгезивной композиции выполняли каждые 3 часа.

Анализ состава выполняли на полученных композициях посредством ВЭЖХ.

Результаты анализа показаны в Таблице 11 ниже.

Что касается Таблицы 11, то после добавления лимонной кислоты массы лизина и лимонной кислоты сохранялись на почти тех же уровнях (в пределах погрешности эксперимента) в адгезивной композиции, полученной в результате перемешивания при 60°С. Однако после добавления лимонной кислоты, количества лизина и лимонной кислоты незначительно снижались в адгезивной композиции, полученной в результате перемешивания при 80°С. Таким образом, можно предположить, что образовалось небольшое количество продукта конденсации лизина и лимонной кислоты. В результате анализа других веществ, за исключением лизина и лимонной кислоты, количество продукта конденсации составляло менее 10% масс. исходя из суммарных первоначальных масс лизина и лимонной кислоты.

Пример 9: Оценка угла контакта субстрата с адгезивной композицией

Углы контакта адгезивных композиций с субстратами измеряли, используя измеритель угла контакта (Название изделия: phoenix, условия измерения: объем капли 5 мкл). Углы контакта могут быть измерены путем нанесения капли заранее определенного количества жидкости с использованием микропипетки или шприца, и измерения угла капли с помощью компьютерной программы. В общем случае, более низкий угол контакта может быть отнесен к лучшему адгезиву.

Адгезивные композиции, включающие лизин и лимонную кислоту, получали таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что содержание твердых веществ доводили в адгезивных композициях до 10% масс., 20% масс. и 30% масс. соответственно (когда молярное отношение лизина к лимонной кислоте составляло 1:1). Содержание твердых веществ регулировали путем контроля количества воды.

Углы контакта адгезивных композиций по настоящему изобретению оценивали, используя стекло, SUS и РЕ в качестве субстратов. В контроле использовали дийодметан и дистиллированную воду.

Результаты измерения угла контакта показаны на Фиг. 2.

Что касается Фиг. 2, так как стеклянный субстрат является гидрофильным субстратом, дийодметан, который представляет собой неполярное соединение, имеет относительно высокий угол контакта со стеклянным субстратом, а дистиллированная вода имеет относительно низкий угол контакта с ним. Так как адгезивную композицию, имеющую содержание твердых веществ 10 массовых частей, наносят на него, полярность уменьшается и таким образом угол контакта ее с субстратом повышается. Однако угол контакта адгезивной композиции уменьшался по мере того, как содержание твердых веществ в адгезивной композиции, которая представляет собой гидрофильное вещество, повышалось.

При использовании SUS-субстрата лимонная кислота, включенная в адгезивную композицию, индуцирует взаимодействия с SUS. Таким образом, по мере того как содержание твердых веществ в адгезивной композиции повышается, уменьшается угол контакта с SUS-субстратом. Кроме того, РЕ-субстрат является гидрофобным. Таким образом, когда неполярный дийодметан наносят на РЕ-субстрат, угол контакта дийодметана с РЕ субстратом является относительно низким и угол контакта дистиллированной воды является относительно высоким. Так как полярность дистиллированной воды уменьшается при добавлении адгезивной композиции, угол контакта незначительно уменьшался. В результате было подтверждено, что угол контакта адгезивной композиции с субстратом уменьшается, когда адгезивную композицию по настоящему изобретению наносят на гидрофильный субстрат или субстрат, имеющий высокую поверхностную энергию.

Следует понимать, что воплощения, описанные здесь, следует рассматривать только в качестве иллюстрации, но не для целей ограничения. Описания признаков или аспектов в рамках каждого воплощения, как правило, следует рассматривать как применимые для других похожих признаков или аспектов в других воплощениях. Хотя одно или более воплощений были описано со ссылкой на графические материалы, специалисту в данной области техники понятно, что могут быть сделаны различные изменения формы и деталей в них без отклонения от сущности и объема идеи изобретения, которая определена следующей формулой изобретения.

Изобретение относится к адгезивной композиции. Адгезивная композиция содержит лизин, лимонную кислоту и воду. Лизин и лимонная кислота присутствуют в форме водных солевых растворов, и в этих водных растворах не образуются их осадки. В настоящей группе изобретений также предложен способ получения адгезивной композиции, включающий стадии: смешивания лизина, лимонной кислоты и воды; и перемешивания смеси при температуре 80°С или ниже, где содержание лизина, лимонной кислоты и воды в адгезивной композиции регулируют так, чтобы предупредить образование осадков лизина и лимонной кислоты. Заявленная группа изобретений позволяет получить адгезивное средство, которое отделяется от подложки водой и компоненты средства не являются вредными для живых организмов и окружающей среды. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 табл., 4 ил.

1. Адгезивная композиция, содержащая лизин, лимонную кислоту и воду, где лизин и лимонная кислота присутствуют в форме водного раствора соли и не образуют осадков в водном растворе.

2. Адгезивная композиция по п. 1, где осадки представляют собой осадки лизина и лимонной кислоты.

3. Адгезивная композиция по п. 1, где молярное отношение лизина к лимонной кислоте при смешивании отрегулировано таким образом, что в адгезивной композиции не образуются осадки лизина и лимонной кислоты.

4. Адгезивная композиция по п. 3, где молярное соотношение при смешивании лизина с лимонной кислотой составляет от 1,7:1 до 1:3.

5. Адгезивная композиция по п. 1, где содержание твердого вещества адгезивной композиции равно или менее 70 массовых частей, исходя из общей массы адгезивной композиции.

6. Адгезивная композиция по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере один растворитель, выбранный из первичного спирта, многоатомного спирта, диола и триола.

7. Адгезивная композиция по п. 6, где растворитель включает: по меньшей мере один одноатомный спирт, выбранный из метанола, этанола, пропан-2-ола, бутан-1-ола, пентан-1-ола и гексадекан-1-ола; по меньшей мере один многоатомный спирт, выбранный из этан-1,2-диола, пропан-1,2-диола, пропан-1,2,3-триола, бутан-1,3-диола, бутан-1,2,3,4-тетраола, пентан-1,2,3,4,5-пентола, гексан-1,2,3,4,5,6-гексола и гептан-1,2,3,4,5,6,7-гептола; по меньшей мере один ненасыщенный алифатический спирт, выбранный из проп-2-ен-1-ола, 3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ола и проп-2-ин-1-ола; по меньшей мере один ациклический спирт, выбранный из циклогексан-1,2,3,4,5,6-гексола и 2-(2-пропил)-5-метилциклогексан-1-ола; или их смесь.

8. Адгезивная композиция по п. 1, в которой осадки не образуются при хранении при температуре от -18°С до 45°С в течение 14 суток или более.

9. Адгезивная композиция по п. 1, где угол контакта адгезивной композиции с поверхностью субстрата, на которую нанесена адгезивная композиция, составляет от 15° до 70°.

10. Способ получения адгезивной композиции, включающий:

смешивание лизина, лимонной кислоты и воды с образованием посредством этого смеси лизина, лимонной кислоты и воды; и

перемешивание смеси при температуре 80°С или менее,

где количества лизина, лимонной кислоты и воды отрегулированы таким образом, что осадки лизина и лимонной кислоты в адгезивной композиции не образуются.

11. Способ по п. 10, где молярное отношение лизина к лимонной кислоте при смешивании составляет от 1,7:1 до 1:3.

12. Способ по п. 10, где смесь дополнительно содержит по меньшей мере один растворитель, выбранный из первичного спирта, многоатомного спирта, диола и триола.

13. Адгезивный продукт, содержащий адгезивную композицию по любому из пп. 1-9.