Композиции на основе полиолефинов, адгезивы и связанные с ними многослойные структуры, полученные из них - RU2697560C2

Описание

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка подается в соответствии с Договором о международной патентной кооперации, которая испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США № 62/033,944, поданной 6 августа 2014 года, и обычной заявке на патент США № 14/744,970, поданной 19 июня 2015 года, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

В целом, настоящее изобретение относится к области химии. Более конкретно, настоящее изобретение относится к на основе полиолефинов композициям на основе полиолефинов, пригодных для использования в качестве адгезивов или адгезивных композиций с клеевым слоем для многослойных структур. В частности, эти композиции могут быть использованы в качестве адгезивовдля привязки слоя на основе полиэфира к неоднородной подложке.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Адгезивы с клеевым слоем используются для привязки сложных полиэфиров к неоднородным подложкам в многослойных, соэкструдируемых структурах, напитках и контейнерах для пищевых продуктов (например, сумки, термоусадочные пакеты, мешочки, кожухи, лотки, поддоны с крышкой, обернутые поддоны, упаковки из усадочной плёнки, вакуумные упаковки из усадочной плёнки, упаковки со снимаемой оболочкой, термоформованные упаковки, упаковочные вкладыши или любое их сочетание), медицинских и косметических контейнерах, транспортных упаковках, электронных компонентах, синтетических волокнах, элементах, наполненных волокном (например, изоляционный материал для дома, диванные подушки и обычные подушки), а также металлических ламинатных элементах (например, строительная продукция, товары для специалистов и товары народного потребления, контейнеры и упаковочная продукция, электрооборудование, техника и промышленное оборудование, знаки и дисплеи и продукция для транспортирования). Они могут быть использованы при ламинировании, экструзии (или соэкструзии), листовой экструзии, нанесении покрытия методом экструзии, литьевом формовании, выдувном формовании, термоформовании, изготовлении плёнки, получаемой экструзией с раздувом , пленки, полученной методом полива и других процессах.

Улучшенные адгезивные композиции с клеевым слоем , пригодные для использования при изготовлении многослойных структур с хорошей адгезией, высокой прозрачностью, температурам плавления и пригодностью для печати необходимы.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает композицию на основе полиолефинов, полученную из или содержащую:

(A) первую привитую полиолефиновую композицию;

(B) вторую привитую полиолефиновую композицию, изготовленную или содержащую первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, привитый ненасыщенным мономером;

(C) вторую композицию линейного полиэтилена низкой плотности композиции, катализированного металлоценом;

(D) композицию линейного полиэтилена низкой плотности композиции, катализированного с помощью катализаторов Циглера - Натта;

(E) эластомерную композицию, полученную из или содержащую:

(i) эластомерный сополимер этилена и

(ii) этилен-пропиленовый эластомер; и

(F) композицию, повышающую клейкость.

В дополнительных случаях, композиция на основе полиолефинов может в дальнейшем быть изготовлена из или содержать композицию присадок. Полимерная композиция подходит для использования в качестве адгезивной композиции клеевого слоя.

В дополнительных вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает адгезив, полученный из или содержащий:

(A) от приблизительно 5 до приблизительно 20 массовых процентов первой привитой полиолефиновой композиции, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(B) от приблизительно 5 до приблизительно 15 массовых процентов второй привитой полиолефиновой композиции, полученной из или содержащей первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, привитый ненасыщенным мономером, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(C) от приблизительно 10 до приблизительно 30 массовых процентов второй композиции линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного металлоценом, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(D) от приблизительно 15 до приблизительно 35 массовых процентов композиции линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного с помощью катализаторов Циглера - Натта, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(E) эластомерную композицию, полученную из или содержащую:

(i) от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов эластомерного сополимера этилена, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина, и

(ii) от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов этиленпропиленового эластомера, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,и

(F) от приблизительно 2 до приблизительно 20 массовых процентов композиции для повышения клейкости, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

В других дополнительных вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает многослойную структуру, полученную из или содержащую:

(A) адгезив с клеевым слоем и

(B) полимерный слой.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном пункте настоящее изобретение будет описано более подробно. Вместе с тем, настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно истолковываться, как ограниченное вариантами осуществления, изложенными здесь; скорее, эти варианты осуществления предоставлены для того, чтобы описание удовлетворяло применимые правовые требования. По существу, специалистам в данной области техники будет очевидно, что в действующие варианты осуществления изобретения могут быть внесены изменения и выполнены модификации, не выходя за общий объем данного изобретения. Подразумевается включение всех таких модификаций и изменений в той мере, в которой они подпадают под действие прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

Используемые в данном описании и формуле изобретения формы единственного числа "какой-то", "один", "данный" включают ссылки на множественное число, если из контекста не вытекает иное.

Используемые в данном описании и формуле изобретения, термины “содержащий,” или “включающий” означает, что по меньшей мере обозначенное соединение, элемент, материал, частица или стадия способа и т.д. присутствует в композиции, статье или способе получения, но не исключает наличия других соединений, элементов, материалов, частиц или этапов способа и т.д., даже если другие такие соединения, элементы, вещества, частицы или стадии способа и т.д. имеют ту же функцию, что и обозначены в данном документе, если это явно не исключено в формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что упоминание одной или более стадий способа изготовления не исключает присутствие дополнительных стадий способа до или после того, как объединенные перечисленные стадии или промежуточные стадии способа четко определены между этими стадиями.

Более того, также следует понимать, что буквенное обозначение стадий способа или ингредиентов является удобным средством идентификации дискретных действий или ингредиентов, и приведенное буквенное обозначение может быть организовано в любой последовательности, если явно не указано обратное.

Для целей настоящего описания и формулы изобретения, которая дана ниже, за исключением того случая, где это указано иначе, все числа, выражающие величины, количества, проценты и так далее, следует воспринимать как модифицированные во всех случаях использования термина "приблизительно". Также все диапазоны включают любую комбинацию максимальных и минимальных значений и включают любые промежуточные диапазоны, которые могут или не могут быть конкретно перечислены в настоящем документе.

Определения

В настоящем описании "композиции присадок" относится к композиции, полученной из или содержащей по меньшей мере одну добавку.

В настоящем описании термины "адгезивный слой" и "клеевой слой" означают слой или материал, размещенный на одной или нескольких подложках, чтобы способствовать прилипанию такой подложки к другому слою. Предпочтительно, чтобы адгезивные слои располагались между двумя слоями многослойной структуры, тем самым сохраняя эти два слоя в заданном положении относительно друг друга и предотвращая нежелательное расслаивание.

В настоящем описании термин “α-олефин” или “альфа-олефин” означает олефин из формулы CH₂═CH—R, где R - линейный или разветвленный алкил, содержащий от 1 до 10 атомов углерода. α-олефин может быть выбран, например, из: пропилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 1-октена, 1-додецена и и т.п.

В настоящем описании термины “катализатор с ограниченной геометрией” и “CGC” имеют одинаковое значение, которое определено для этого термина в Патенте США № 5,272,236 и Патенте США № 5,278,272.

В настоящем описании термины “полимер, катализированный с помощью катализатора с ограниченной геометрией” и “CGC-катализированный полимер” означают любой полимер, который получен в присутствии катализатора с ограниченной геометрией.

В настоящем описании термин "эластомер" относится к полимерным соединениям, имеющим резиноподобные свойства и степень кристалличности в диапазоне от приблизительно 0 процентов до приблизительно 20 процентов. Полимер может иметь степень кристалличности в диапазоне от приблизительно 0 процентов до приблизительно 5 процентов

В настоящем описании "эластомерная композиция сополимера этилена" относится к композиции, полученной из или содержащей по меньшей мере один эластомерный сополимер этилена.

В настоящем описании термин "привитой полиолефин" относится к полиолефину, привитому ненасыщенным мономером. Ненасыщенным мономером может выступать ненасыщенный полярный мономер. Ненасыщенный мономер может содержать один или более атомов кислорода.

В настоящем описании "композиция привитого полиолефина" относится к композиции, полученной из или содержащей по меньшей мере один привитой полиолефин.

В настоящем описании термин "гомополимер", используемый в настоящем документе, согласуется с его обычным значением. В той степени, в которой гомополимер может содержать один или несколько мономерных звеньев, введение каких-либо дополнительных мономерных единиц не оказывает по существу никакого влияния на первичную, вторичную или третичную структуру полимера и / или не оказывают влияния на физические или химические свойства полимера. Другими словами, нет никакой разницы между измеримым полимером, содержащим 100 мас. % первого мономерного звена, и со-полимером, который включает более одного мономерных звеньев.

В настоящем описании термин "интерполимер" означает полимер, полученный в результате полимеризации по меньшей мере двух типов мономеров или сомономеров. Сюда входят, но не ограничиваются лишь этим, сополимеры (которые могут относиться к полимерам, полученным из двух различных типов мономеров или сомономеров, хотя его можно использовать как синоним "интерполимер" для обозначения полимеров, полученных из трех или более различных типов мономеров или сомономеров), терполимеры (которые могут относиться к полимерам, полученным из трех различных типов мономеров или сомономеров), тетраполимеры (которые могут относиться к полимерам, полученным из четырех различных типов мономеров или сомономеров) и т.п.

В настоящем описании термин "металлоценовый" означает металлсодержащее соединение, имеющее по меньшей мере одну замещенную или незамещенную циклопентадиенильную группу, связанную с металлом.

В настоящем описании термин "композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого металлоценом" относится к композиции, полученной из или содержащей по меньшей мере один линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом.

В настоящем описании термин “полимер, катализированный металлоценом” означает любой полимер, который получен в присутствии металлоценового катализатора.

В настоящем описании термины "мономер" и "сомономер" взаимозаменяемы. Термины означают любое соединение с полимеризуемой составляющей, которую добавляют в реактор с целью получения полимера. В тех случаях, когда полимер описан, как элемент, содержащий один или более мономеров, например, полимер, содержащий пропилен и этилен, полимер, конечно же, содержит звенья, образованные из мономеров, например, —CH₂—CH₂—, а не сам мономер, например, CH₂═CH₂.

В настоящем описании "пластиковая упаковочная пленка" представляет особый интерес и обсуждается на протяжении всего патента. В целях содействия обсуждениям, здесь используются различные сокращения полимеров; они представлены ниже. Когда речь идет о смесях полимеров, в описании может использоваться двоеточие (:), тем самым указывая, что компоненты слева и справа от двоеточия смешиваются. При упоминании многослойной структуры, в описании может использоваться косая черта "/", указывающая, что компоненты слева и справа от косой черты находятся в разных слоях, а относительное положение компонентов в слоях может быть указано посредством использования косой черты для обозначения границ слоя.

Сокращения, часто применяемыми в данном документе:

EAA: Сополимер этилена с акриловой кислотой

EAO: Сополимеры этилена по меньшей меньшей мере одного альфа-олефина

EBA: Сополимер этилена с бутилакрилатом

EEA: Сополимер этилена с этилакрилатом

EMA: Сополимер этилена с метилакрилатом

EMAA: Сополимер этилена с метакриловой кислотой

EVA (ЭВА): Сополимер этилена с винилацетатом

EVOH (ПВС): Омыленный или гидролизованный сополимер этилена и винилацетата

ПБ: Полибутилен-1 (бутиленовый гомополимер или сополимер из большей части бутилена-1 с одним или несколькими альфа-олефинами)

ПЭ: Полиэтилен-1 (этиленовый гомополимер или сополимер из большей части этилена с одним или несколькими альфа-олефинами)

ПП: Гомополимер или сополимер полипропилена

ПЭТФ: Полиэтилентерефталат

ГПЭТФ: Гликоль-модифицированный полиэтилентерефталат

ПМК: Полимолочная кислота

ПВДХ: Поливинилиденхлорид (также включает сополимеры винилиденхлорида, в особенности с винилхлоридом или метилакрилатом (МА)).

В настоящем описании термин "сложный полиэфир" означает гомополимер или сополимер, имеющий сложноэфирную связь между мономерными звеньями. В целом, сложные полиэфиры представляют собой синтетические полимеры, полученные путем поликонденсации одной или более бифункциональных карбоновых кислот с одним или несколькими бифункциональными гидроксильными соединениями. Обычно, дифункциональная карбоновая кислота представляет собой дикарбоновую кислоту или гидроксикарбоновую кислоту, а дифункциональное гидроксильное соединение представляет собой двухатомный спирт, такие как, например, гликоли и диолы. Сложный эфир может быть представлен в виде общей формулы: [R--C(O)O--R']

где R и R'=алкильная группа.

Дикарбоновая кислота может быть линейной или алифатической, т.е. щавелевая кислота, малеиновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, субериновая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота и т.п.; или может быть ароматической или алкил замещенной ароматической, т.е., различные изомеры фталевой кислоты, такие как парафталиковая кислота (или терефталевая кислота), изофталевая кислота и нафталевая кислота. Конкретные примеры алифатических полиэфиров включают , но не ограничиваются ими, полимолочную кислоту (PLA) гомополимера и сополимеров, и те, которые описаны в патенте США № 7,422,782, который включен в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте. Иллюстративные примеры алкилзамещенных ароматических кислот включают различные изомеры диметилфталиевой кислоты, такие как диметилизофталиевая кислота, диметилортофталиевая кислота, диметилтерефталиевая кислота, различные изомеры диэтилфталиевой кислоты, такие как диэтилизофталиевая кислота, диэтилортофталиевая кислота, различные изомеры диметилнафталиевой кислоты, такие как 2,6-диметилнафталиевая кислота и 2,5-диметилнафталиевая кислота, и различные изомеры диэтилнафталиевой кислоты.

Дифункциональное гидроксильное соединение может быть линейным или разветвленным. Конкретные примеры включают этиленгликоль, пропиленгликоль, триметиленгликоль, 1,4-бутандиол, неопентилгликоль, ароматический диолом (такие как, например, гидрохинон) и т.п.

В настоящем описании термин "полимер" означает высокомолекулярное соединение, полученное путем полимеризации мономеров одного и того же или другого типа. Термин "полимер" включает гомополимеры, сополимеры, терполимеры, интерполимеры и т.п.

В настоящем описании "полимерная композиция" относится к композиции, полученной из или содержащей по меньшей мере один полимер.

В настоящем описании термин "полиолефин" используется в широком смысле, включает такие полимеры, как полиэтилен, этилен-альфа-олефиновые сополимеры (ЭАО), полипропилен, полибутен и сополимеры этилена, имеющие по меньшей мере приблизительно 50 масс. процентов этилена, полимеризованного меньшим количеством сомономера, например, винилацетата, и другие полимерные смолы, в рамках семейной классификации "олефин".

Полиолефины могут быть получены посредством различных процессов, включая периодические и непрерывные процессы с использованием одиночных, многоступенчатых или последовательных реакторов, суспензии, раствора, а также процессы с псевдоожиженным слоем и одним или более катализаторов, включая, например, гетерогенные и гомогенные системы и катализаторы Циглера, Филлипса, металлоценовые, одноузельные и стерически затрудненные катализаторы для получения полимеров, имеющих различные комбинации свойств. Такие полимеры могут быть сильно разветвленными или по существу линейными и разветвленными, дисперсность и средняя молекулярная масса может изменяться в зависимости от параметров и процессов, выбранных для их изготовления в соответствии с принципами индустрии производства полимеров.

В настоящем описании термин "комнатная температура" относится к температуре, равной приблизительно 25 градусов по Цельсию.

В настоящем описании термин "термопластичный полимер" означает полимер, который размягчается под воздействием тепла и возвращается в первоначальное состояние при охлаждении до комнатной температуры.

В настоящем описании термин "композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого с помощью катализатора Циглера-Натта" относится к композиции, полученной из или содержащей по меньшей мере один линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный с помощью катализатора Циглера-Натта.

В настоящем описании термины “полимер, катализированный с помощью катализатора Циглера-Натта” и “Z-N-катализированный полимер” означают любой полимер, который получен в присутствии катализатора Циглера-Натта.

Проведение испытаний

Название стандарта ASTM D 1238: "Метод испытаний для определения скорости течения расплава термопластов посредством экструзии пластометром". Термин "ASTM D 1238", используемый в данном описании, относится к стандартному методу испытаний для определения скорости текучести расплава термопластов путем экструзии пластометром. В общем, этот метод испытаний включает определение скорости экструзии расплавленных термопластичных смол с использованием экструзионного пластометра. По истечении заданного времени предварительного нагрева смолу подвергают экструзии через головку экструдера с заданной длиной и диаметром отверстия при заданных условиях температуры, нагрузки и положения поршня в цилиндре. Данный метод испытаний был утвержден 1 февраля 2012 года и опубликован в марте 2012 года, чье содержание включено в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте. Для ознакомления с упоминаемыми стандартами ASTM, посетите сайт ASTM, www.astm.org или свяжитесь с Клиентским отделом ASTM по электронной почте service@astm.org.

В настоящем описании и формуле изобретения все стандартные величины индекса расплава измерены в соответствии с ASTM D 1238, с использованием нагрузки поршня в 2,16 кг и при температуре 190 градусов по Цельсию. Значения высокого индекса расплава (или ВИР) также измеряют в соответствии с ASTM D 1238, но с использованием нагрузки поршня в 21,6 кг и при температуре 190 градусов по Цельсию.

Название стандарта ASTM D1746 "Стандартный метод испытаний на прозрачность полимерной плёнки". Термин "ASTM D 1746", используемый в данном описании, относится к стандартному методу испытаний для определения прозрачности полимерной плёнки. Параметры прозрачности пленки, измеренные посредством ее способности передавать формирующий изображение свет, коррелирует с его коэффициентом направленного пропускания. Чувствительность к различиям улучшается по мере уменьшения падающего пучкового и рецепторного угла. Если ширина угла падающего пучка и апертуры рецептора (как видно из положения образца) имеют величину порядка 0,1° или меньше, защитное покрытие, имеющее коммерческий интерес, обладает прозрачностью в диапазоне от приблизительно 10 до 90%, как было измерено при проведении данного испытания. Результаты, полученные при использовании данного метода испытания, в большей степени зависит от конструктивных параметров приборов; например, разрешение в значительной степени определяется угловой шириной апертуры рецептора. Необходимо соблюдать осторожность при сопоставлении результатов, полученных у различных инструментов, особенно для образцов с низким коэффициентом направленного пропускания. Обычные данные коэффициента пропускания в соответствии с данным методом испытаний коррелируют со свойством, обычно известного как "прозрачный", который оценивается субъективно под действием портативного образца на способность наблюдателя четко различать относительно отдаленную цель. Такая корреляция слаба для сильно диффундирующих материалов в силу интерференции рассеянного света при визуальном испытании. Данный метод испытаний был утвержден 1 февраля 2009 года и опубликован в марте 2009 года, чье содержание включено в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте. Для ознакомления с упоминаемыми стандартами ASTM, посетите сайт ASTM, www.astm.org или свяжитесь с Клиентским отделом ASTM по электронной почте service@astm.org.

Название стандарта ASTM D 1876 "Стандартный метод испытаний на сопротивление отслаиванию адгезивов (испытание на отслаивание)". Термин "ASTM D 1876", используемый в данном описании, относится к методу испытаний для определения относительного сопротивления отслаиванию адгезионных связей между гибкими подложками при помощи Т-образного типового экземпляра. Точность результатов прочностных испытаний адгезионных связей будет зависеть от условий, при которых осуществляется процесс связывания. Данный метод испытаний был утвержден 10 февраля 2001 года и опубликован в декабре 2001 года, чье содержание включено в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте. Для ознакомления с упоминаемыми стандартами ASTM, посетите сайт ASTM, www.astm.org или свяжитесь с Клиентским отделом ASTM по электронной почте service@astm.org.

Усилие, необходимое для отделения многослойной структуры друг от друга в конфигурации Т-отслаивания со скоростью 25,4 см (10 дюймов)/мин, измеряется с помощью динамометра INSTRON™. Среднее значение адгезии пяти образцов записывают в качестве сопротивления отслаиванию в кг/см (фунт/дюйм).

Объединенный ненасыщенный мономер (весовой процент): Количество ненасыщенного мономера, введенного в привитой полиолефин, можно измерить с помощью жидкостного химического способа (титрования и т.д.) или инфракрасной спектроскопии на основе преобразования Фурье (FTIR).

"Молекулярно-массовое распределение (Mw / Mn)" измеряют с помощью гель-проникающей хроматографии. ММР и отношение Mw / Mn определяются с использованием системы Waters 150-C ALC / гель-проникающей хроматографии (ГПХ), снабженной расчетными столбцами TSK (тип GMHXL-HT), работающими при температуре 135 градусов по Цельсию с 1,2-дихлорбензолом в качестве растворителя ( ODCB) (стабилизированного 0,1 об. 2,6-ди-трет-бутил-п-крезола (ВНТ)) при скорости потока 1 мл/мин. Образец растворяют в ODBC посредством непрерывного перемешивания при температуре 140 градусов по Цельсию в течение 1 часа. Раствор фильтруют через 0,45 мкм тефлоновую мембрану. Фильтрат (концентрация 0.08-1.2 г / л, вводимый объем 300 мкл) подвергают гель-проникающей хроматографии. Монодисперсные фракции полистирола (предоставленные Polymer Laboratories) используются в качестве стандарта.

В общем варианте варианте осуществления настоящее изобретение предлагает композицию на основе полиолефинов, полученную из или содержащую

(A) первую привитую полиолефиновую композицию,

(B) вторую привитую полиолефиновую композицию, изготовленную или содержащую первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, привитый ненасыщенным мономером,

(C) вторую композицию линейного полиэтилена низкой плотности композиции, катализированного металлоценом,

(D) композицию линейного полиэтилена низкой плотности композиции, катализированного с помощью катализаторов Циглера - Натта,

(E) эластомерную композицию, полученную из или содержащую:

(i) эластомерный сополимер этилена и

(ii) этилен-пропиленовый эластомер; и

(F) композицию, повышающую клейкость.

В общем варианте варианте осуществления настоящее изобретение предлагает композицию на основе полиолефинов, полученную из или содержащую

(A) от приблизительно 5 до приблизительно 20 массовых процентов первой привитой полиолефиновой композиции, полученной из или содержащей полиолефин, привитый ненасыщенным мономером, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(B) от приблизительно 5 до приблизительно 15 массовых процентов второй привитой полиолефиновой композиции, полученной из или содержащей первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, привитый ненасыщенным мономером, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(C) от приблизительно 10 до приблизительно 30 массовых процентов второй композиции линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного металлоценом, полученной из или содержащей линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(D) от приблизительно 15 до приблизительно 35 массовых процентов композиции линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного с помощью катализаторов Циглера - Натта, полученной из или содержащей линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный с помощью катализаторов Циглера - Натта, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(E) эластомерную композицию, полученную из или содержащую:

(i) от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов эластомерного сополимера этилена, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина, и

(ii) от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов этиленпропиленового эластомера, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,и

(F) от приблизительно 2 до приблизительно 20 массовых процентов композиции, повышающей клейкость, полученной из или содержащей вещество для повышения клейкости на основе углеводорода, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Первая композиция привитого полиолефина

В одном варианте осуществления первая композиция привитого полиолефина присутствует в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 20 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. Первая композиция привитого полиолефина может присутствовать в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 15 массовых процентов. В некоторых вариантах осуществления первый привитой полиолефин присутствует в количестве 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, или 15 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Привитые полиолефины, используемы при изготовлении первой композиции привитого полиолефинова, могут быть получены при взаимодействии полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) с первым ненасыщенным мономером при повышенных температурах, с добавлением или без свободнорадикального инициатора, в условиях, эффективных для прививки первых ненасыщенных мономерных звеньев на основной цепи ПЭВП. В предпочтительном варианте реакция прививки возникает в атмосфере инертного газа, например, азота.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ПЭВП имеет (а) Высокий индекс расплава (HLMI) в диапазоне от приблизительно 2 грамм за 10 минут до приблизительно 10 грамм за 10 минут и (б) плотность в диапазоне от приблизительно 0,950 грамма на куб. сантиметр до приблизительно 0,967 грамм на куб. сантиметр.

В некоторых вариантах осуществления первый ненасыщенный мономер может выступать в качестве этиленненасыщенных карбоновых кислот и их производных кислот, в частности, сложных эфиров, ангидридов, кислых солей и т.п. Примеры включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, малеиновый ангидрид, тетрагидрофталевый ангидрид, ангидрид норборн-5-ена-2,3-дикарбоновую кислоту, надиковый ангидрид, химиковый ангидрид и т.п. и их смеси. В частности, предпочтителен малеиновый ангидрид. Другие ненасыщенные мономеры описаны в патентах США № 6,385,777 и публикации заявки на патент США № 2007/0054142, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.

В некоторых вариантах осуществления первый привитой полиолефин представляет собой ПЭВП, привитый малеиновым ангидридом.

Относительное количество используемых ПЭВП и первого ненасыщенного мономера будет варьироваться и зависеть от таких факторов, как природа ПЭВП и первого ненасыщенного мономера, требуемые свойства клеевого слоя, условий реакции, имеющегося оборудования и других факторов. В некоторых вариантах осуществления первый ненасыщенный мономер используется в количестве в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 массовых процентов, в расчете на общую массу первого привитого полиолефина. В других вариантах осуществления первый ненасыщенный мономер используется в количестве от примерно 0,5 до примерно 6 массовых процентов. В еще одних вариантах осуществления первый ненасыщенный мономер используется в количестве от примерно 1 до примерно 3 массовых процентов.

Прививка первого ненасыщенного мономера (ов) к ПЭВП может быть достигнута путем нагревания смеси из первого ненасыщенного мономера (ов) и ПЭВП. Привитой полиолефин может быть получен путем смешивания расплава полиолефина с ненасыщенным мономером в сдвиговом передающем экструдере / реакторе. Двухшнековые экструдеры, например, продаваемые компанией Coperion под обозначениями ZSK-53, ZSK-83, ZSK-90 и ZSK-92, особенно полезны для проведения стадии прививки. Может использоваться свободно-радикальный инициатор, например, органический пероксид.

Прививка первого ненасыщенного мономера к ПЭВП осуществляется при повышенных температурах. Скорость сдвига в экструдере может варьировать в широком диапазоне.

Вторая композиция привитого полиолефина

В некоторых вариантах осуществления вторая композиция привитого полиолефина присутствует в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 15 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления второй привитой полиолефин присутствует в количестве 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Привитые полиолефины, используемы при изготовлении второй композиции привитого полиолефинова, могут быть получены при взаимодействии полиолефинов со вторым ненасыщенным мономером при повышенных температурах, с добавлением или без свободнорадикального инициатора, в условиях, эффективных для прививки первых ненасыщенных мономерных звеньев на основной цепи полиолефина. В предпочтительном варианте реакция прививки возникает в атмосфере инертного газа, например, азота.

Полиолефины, используемые для получения привитых полиолефинов второй композиции привитого полиолефина: первая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого металлоценом. В некоторых вариантах осуществления второй ненасыщенный мономер может выступать в качестве этиленненасыщенных карбоновых кислот и их производных кислот, в частности, сложных эфиров, ангидридов, кислых солей и т.п. Примеры включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, малеиновый ангидрид, тетрагидрофталевый ангидрид, ангидрид норборн-5-ена-2,3-дикарбоновую кислоту, надиковый ангидрид, химиковый ангидрид и т.п. и их смеси.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полиолефин, привитый вторым ненасыщенным мономером, представляет собой первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом и привитый малеиновым ангидридом. В некоторых вариантах осуществления привитой линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, имеет индекс расплава от приблизительно 0,5 до приблизительно 20 грамм за 10 минут, плотность от приблизительно 0,840 до приблизительно 0,920 грамма на куб. сантиметр, а второй ненасыщенный мономер в количестве в пределах диапазона от приблизительно 0,2 до приблизительно 1,0 массовых процентов в расчете на общую массу привитого полиолефина.

Такие привитые полиолефины имеются в продаже в виде полимеров TAFMER™ (Mitsui Chemical).

Вторая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного металлоценом

В одном варианте осуществления вторая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого металлоценом, присутствует в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления вторая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого металлоценом, присутствует в количестве от приблизительно 15 до приблизительно 25 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления вторая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого металлоценом, присутствует в количестве 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Вторая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого металлоценом, для применения в настоящем изобретении получена из или содержит второй линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, имеющий индекс расплава от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 грамм за 10 минут. В некоторых вариантах осуществления второй линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, имеет плотность от приблизительно 0,900 до приблизительно 0,925 грамм на куб. сантиметр. В некоторых вариантах осуществления второй линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, имеет коэффициент полидисперсности от приблизительно 2 до приблизительно 4 единиц.

Вторая композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного с помощью катализатора Циглера-Натта

В одном варианте осуществления композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого с помощью катализатора Циглера-Натта, присутствует в количестве от приблизительно 15 до приблизительно 35 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого с помощью катализатора Циглера-Натта, присутствует в количестве от приблизительно 20 до приблизительно 30 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого с помощью катализатора Циглера-Натта, присутствует в количестве 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 или 30 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Композиция линейного полиэтилена низкой плотности, катализируемого с помощью катализатора Циглера-Натта, для применения в настоящем изобретении получена из или содержит линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный с помощью катализатора Циглера-Натта, имеющий индекс расплава от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 грамм за 10 минут. В некоторых вариантах осуществления линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный с помощью катализатора Циглера-Натта, имеет плотность от приблизительно 0,910 до приблизительно 0,930 грамм на куб. сантиметр.

Эластомерная композиция

Эластомерная композиция получена из или содержит (i) эластомерный сополимер этилена и (ii) этилен-пропиленовый эластомер.

В одном варианте осуществления эластомерный сополимер этилена присутствует в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления эластомерный сополимер этилена присутствует в количестве 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Примеры эластомерных сополимеров этилена включают сополимеры этилен / альфа-олефиновые сополимеры, по меньшей мере один C₃ - C₁₀ альфа-олефиновый сомономер, и необязательно, сомономер полиена. Альфа-олефин может также содержать циклическую структуру, например, циклогексан или циклопентан, что приводит к образованию альфа-олефина, например, 3-циклогексил-1-пропен (аллил-циклогексан) и винил-циклогексан. В некоторых вариантах осуществления эластомерный сополимер этилена представляет собой сополимер этилена / альфа-олефиновые сополимеры с (а) производными звеньями этилена и (б) альфа-олефиновыми сомономерными звеньями, производными от по меньшей мере одного сомономера, выбранного из группы, состоящей из C₃ - C₁₀ альфа-олефинов. В других вариантах осуществления эластомерный сополимер этилена представляет собой сополимер этилена/октена. В еще одних вариантах осуществления сополимер этилена/октена имеет индекс расплава от приблизительно 0,1 до приблизительно 10,0 г за 10 мин, а плотность от приблизительно 0,820 до приблизительно 0,920 грамм на куб. сантиметр.

Примерные эластомерные сополимеры этилена включают, но не ограничиваются ими, этилен/пропилен, этилен/бутен, этилен/1-октен, этилен/5-этилиден-2-норборнен, этилен/5-винил-2-норборнен, этилен/-1,7-октадиен, этилен/7-метил-1,6-октадиен, этилен/стирол и этилен/1,3,5-гексатриен. Примерные эластомерные терполимеры этилена включают этилен/пропилен/1-октен, этилен/бутен/1-октен, этилен/пропилен/5-этилиден-2-норборнен, этилен/бутен/5-этилиден-2-норборнен, этилен/бутен/стирол, этилен/1-октен/5-этилиден-2-норборнен, этилен/пропилен/1,3-пентадиен, этилен/пропилен/7-метил-1,6-октадиен, этилен/бутен/7-метил-1,6-octadiene, этилен/1-октен/1,3-пентадиен, и этилен/пропилен/1,3,5-гексатриен. Примерные эластомерные тетраполимеры этилена включают этилен/пропилен/1-октен/диен, этилен/бутен/1-октен/диен и этилен/пропилен/смешанные диены.

Такие эластомерные сополимеры этилена имеются в продаже в виде полимеров ENGAGE™ (The Dow Chemical Company), EXACT™ (ExxonMobil Chemical Company) или TAFMER™ (Mitsui Chemical).

В одном варианте осуществления этилен-пропиленовый эластомер присутствует в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В некоторых вариантах осуществления этилен-пропиленовый эластомер присутствует в количестве 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Примеры этилен-пропиленовых эластомеров включают этилен-пропиленовый каучук (ЭПК), этилен-пропилен-диеновый мономер (ЭПДМ) и т.п., а также их смеси. В некоторых вариантах осуществления этилен-пропиленовые эластомеры содержат от приблизительно 10 до приблизительно 80 массовых процентов повторяющихся звеньев этилена, в расчете на общую массу олефинового эластомера. В других вариантах осуществления этилен-пропиленовые эластомеры содержат от приблизительно 10 до приблизительно 70 массовых процентов звеньев этилена. В некоторых других вариантах осуществления этилен-пропиленовый эластомер представляет собой этилен-пропиленовый каучук (ЭПК), имеющий (а) индекс расплава от приблизительно 0,2 до приблизительно 20,0 грамм на каждые 10 минут, и (б) общее содержание производных звеньев этилена в количество от приблизительно 55 до приблизительно 85 массовых процентов, в расчете на общую массу этилен-пропиленового каучука.

Имеющиеся в продаже этилен-пропиленовые эластомеры: BUNA™ EP T2070 (68 массовых процентов этилена и 32 массовых процентов пропилена, в расчете на общую массу сополимера); BUNA™ ЕР T2370 (3 массовых процентов этилиденнорборнена, 72 массовых процентов этилена, и 25 массовых процентов пропилена, в расчете на общую массу сополимера); BUNA™ ЕР T2460 (4 массовых процентов этилиденнорборнена, 62 массовых процентов этилена, и 34 массовых процентов пропилена, в расчете на общую массу сополимера) компании Lanxess Corporation; VISTALON™  707 (72 массовых процентов этилена и 28 массовых процентов пропилена, в расчете на общую массу сополимера); VISTALON™ 722 (72 массовых процентов этилена и 28 массовых процентов пропилена, в расчете на общую массу сополимера); и VISTALON™ 828 (60 массовых процентов этилена и 40 массовых процентов пропилена, в расчете на общую массу сополимера) компании ExxonMobil Chemical.

Подходящие этилен-пропиленовые эластомеры также включают эластомеры VISTAMAXX™ компании ExxonMobil Chemical, в частности марок 6100, 1100 и 3000, и эластомеры VERSIFY™ компании The Dow Chemical Company, особенно марок DP3200.01, DP3300.01 и DP3400.01, у которых содержание этилена равно 9 массовым процентам, 12 массовым процентам и 15 массовым процентам, соответственно, в расчете на общую массу сополимера.

Дополнительные каучуки ЭПДМ включают углеводородный каучук NORDEL™ компании Dow, например, марок 3722P, 4760P и 4770R.

Композиция, повышающая клейкость

В некоторых вариантах осуществления композиция, повышающая клейкость, присутствует в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 20 массовых процентов, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина. В других вариантах осуществления композиция, повышающая клейкость, используется в количестве от примерно 2 до примерно 10 массовых процентов.

Композиция, повышающая клейкость, получена от или содержит вещество для повышения клейкости на основе углеводорода. Примеры веществ для повышения клейкости на основе углеводородов: алифатические, циклоалифатические и ароматические углеводороды, модифицированные углеводороды, их гидрогенизированные варианты, а также смеси двух или более из этих веществ для повышения клейкости. Такие смолы, повышающие клейкость, характеризуются точкой размягчения битума, определяемая по методу "кольца и шара" при температуре от 70 градусов по Цельсию до 150 градусов по Цельсию.

Примеры включают EASTOTAC™ Н-100, Н-115 и Н-130 (компании Eastman Chemical Co.), которые представляют собой частично гидрогенизированные циклоалифатические нефтяные углеводородные смолы с точками умягчения при 100 градусах по Цельсию, 115 градусах по Цельсию и 130 градусах по Цельсию, соответственно. Они доступны в классе Е, классе R, классе L и классе W, которые указывают на различные уровни гидрирования.

Другие смолы, повышающие клейкость, включают частично гидрогенизированные алифатические нефтяные углеводородные смолы ESCOREZ™5300, 5320, 5340, 5380, 5400 и 5637, и частично гидрогенизированные ароматические модифицированные нефтяные углеводородные смолы ESCOREZ™5600, 5620 и 5690, выпускаемые фирмой ExxonMobil Chemical; WINGTACK™ Extra - алифатическая, ароматическая нефтяная углеводородная смола (Goodyear Chemical); частично гидрированная циклоалифатическая нефтяная углеводородная смола HERCOLITE™ 2100 (Hercules); углеводородные смолы NORSOLENE™ (Cray Valley); и бесцветные, как вода, гидрогенизированные углеводородные смолы ARKON™ (Arakawa Europe).

В некоторых вариантах осуществления вещество для повышения клейкости на основе углеводородов представляет собой циклическое вещество для повышения клейкости на основе углеводородов.

Композиция на основе полиолефинов может включать и другие компоненты в качестве присадок. Примеры включают промоторы адгезии, эластомерные полимеры, УФ-ингибиторы, антиоксиданты, термостабилизаторы и т.п.

В других общих вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает адгезив, полученный из или содержащий

(A) от приблизительно 5 до приблизительно 20 массовых процентов первой привитой полиолефиновой композиции, полученной из или содержащей полиэтилен высокой плотности (ПЭВД), привитый первым ненасыщенным мономером, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(B) от приблизительно 5 до приблизительно 15 массовых процентов второй привитой полиолефиновой композиции, полученной из или содержащей первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, привитый вторым ненасыщенным мономером, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(C) от приблизительно 10 до приблизительно 30 массовых процентов второй композиции линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного металлоценом, полученной из или содержащей линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(D) от приблизительно 15 до приблизительно 35 массовых процентов композиции линейного полиэтилена низкой плотности, катализированного с помощью катализаторов Циглера - Натта, полученной из или содержащей линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный с помощью катализаторов Циглера - Натта, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина,

(E) эластомерную композицию, полученную из или содержащую:

(i) от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов эластомерного сополимера этилена, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина; и

(ii) от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов этиленпропиленового эластомера, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина; и

(F) от приблизительно 2 до приблизительно 20 массовых процентов композиции, повышающей клейкость, полученной из или содержащей вещество для повышения клейкости на основе углеводорода, по отношению к общей массе композиции на основе полиолефина.

Адгезивная композиция может принимать любую форму, например, горячего расплава, чувствительного к давлению, на основе растворителей и т.д.

Структура клеевого слоя

Адгезивы могут быть использованы в качестве клеевого слоя для изготовления многослойных структур, таких как пленки и листы, в том числе защитных пленок. Пленка может иметь толщину менее, чем приблизительно 10 мил, в то время как лист имеет толщину, как минимум 10 мил. Многослойные структуры имеют по меньшей мере два слоя в дополнение к адгезионному слою, который связывает другие слои вместе. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один слой выступает в качестве защитного слоя.

Адгезивы с клеевым слоем по настоящему изобретению могут быть использованы в многочисленных многослойных структурах, в том числе структурах, имеющих от 2 до 11 слоев на основе полимеров.

В других общих вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает многослойную структуру, полученную из или содержащую

(A) адгезив с клеевым слоем, и

(B) полимерный слой.

Многослойные пленки, как правило, сделанные посредством соэкструзии, часто включают полиолефиновый слой, например, ПЭВД, ЛПЭНП, ПЭНД, EVA сополимеры, сополимеры этилена и акриловой кислоты, сополимеры этилена и метакриловой кислоты, сополимеры этилена и акриловой кислоты, сополимеры этилена и метакриловой кислоты сложный эфир, иономеры и и т.п. Используемые защитные смолы, как правило, это полярные полимеры, такие как этилен-виниловый спирт (ПВС) или полиамидные смолы, такие как нейлон. Другие слои могут быть выполнены из или содержать полиэфир.

Адгезивы с клеевым слоем по настоящему изобретению могут быть использованы в многочисленных многослойных защитных пленочных структурах. Обобщенные иллюстративные многослойные конструкции включают:

- ПЭ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП/клеевой слой/ПЭ

- ПЭ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭ/клеевой слой/ПП

- ПП/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭ/клеевой слой/ПП

- ПЭ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭ/клеевой слой/ПЭ

- ПП/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП/клеевой слой/ПП

- ПЭ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭ

- ПЭ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП

- ПП/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП

- ПЭТФ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП/клеевой слой/ПЭТФ

- ПЭТФ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭТФ/клеевой слой/ПП

- ПП/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭТФ/клеевой слой/ПП

- ПЭТФ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭТФ/клеевой слой/ПЭТФ

- ПП/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП/клеевой слой/ПП

- ПЭТФ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПЭТФ

- ПЭТФ/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП

- ПП/клеевой слой/барьер/клеевой слой/ПП

Более конкретные примеры, где "ГКЛ" обозначает пищевой контактный слой, включают:

- ПЭВП/клеевой слой/ПВС/клеевой слой/ПЭВП

- ПЭВП/клеевой слой/полиамид/клеевой слой/ПЭВП

- ПВС/клеевой слой/ПЭВП/клеевой слой/ПВС

- ПЭВД/клеевой слой/полиамид/клеевой слой/ФХЛ

- ПЭВД/клеевой слой/ПВС/клеевой слой/ФХЛ

- ЛПЭНП/клеевой слой/ПВС/клеевой слой/ФХЛ

- ЛПЭНП/клеевой слой/полиамид/клеевой слой/ФХЛ

- ПЭВП/клеевой слой/ПВС/клеевой слой/ФХЛ

- ПЭВП/клеевой слой/полиамид/клеевой слой/ФХЛ

- ПЭВП/клеевой слой/полиамид/ПВС/полиамид/клеевой слой/ФХЛ

В некоторых вариантах осуществления адгезив с клеевым слоем прилегает к слою полиэфира. В других вариантах осуществления адгезив с клеевым слоем связывает слой полиэфира с неоднородной подложкой. В некоторых других вариантах осуществления полиэфир представляет собой полиэтилентерефталат или сложный сополиэфир.

В некоторых вариантах осуществления многослойная структура может иметь три слоя, имеющие первый полимерный слой, клеевой слой и второй полимерный слой. Первый полимерный слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры. Клеевой слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 3 до приблизительно 12 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры. Второй полимерный слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры.

В некоторых вариантах осуществления многослойная структура может иметь пять слоев, имеющие первый полимерный слой, первый клеевой слой, второй полимерный слой, второй клеевой слой и третий полимерный слой. Первый полимерный слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры. Первый клеевой слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 3 до приблизительно 12 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры. Второй полимерный слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 3 до приблизительно 15 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры. Второй клеевой слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 3 до приблизительно 12 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры. Третий полимерный слой может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50 масс. процентов, в расчете на общую толщину структуры.

ПРИМЕРЫ

Следующие примеры приведены для демонстрации вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что способы, описанные в примерах, представляют собой способы, открытые изобретателем для исправного функционирования на практике настоящего изобретения, и, таким образом, можно считать равносильными иллюстративными способами практической реализации. Вместе с тем, специалистам в данной области техники, в свете настоящего описания, должно быть понятно, что в конкретных раскрытых вариантах осуществления могут быть сделаны различные изменения, и при этом все же получить похожий или аналогичный результат, не выходя за пределы сущности и объема настоящего изобретения.

Для сравнительных примеров и примеров варианта осуществления настоящего изобретения, для подготовки образца для испытания были разработаны различные соединения. Материалы были смешаны в весовых процентах, указанных в Таблице 1.

Привитые полиолефины: Первый привитой полиолефин был продуктом реакции полиэтилена высокой плотности и малеинового ангидрида, имеющий индекс расплава, равный 7 граммам в 10 мин, и содержание малеинового ангидрида 1,7 массовых процентов в расчете на общую массу привитого полиолефина. (Перед прививкой, ПЭВП при высокой нагрузке имел индекс расплава, равный 5,0 грамм за 10 минут, и плотность 0,956 грамм на куб. сантиметр.) Вторым привитым полиолефином был металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности, катализируемый металлоценом и привитый малеиновым ангидридом TAFMER™ 8510 компании Mitsui (Индекс расплава: 3,5 грамм за 10 минут; Плотность: 0,885 грамм на куб. сантиметр; и содержание малеинового ангидрида в 0,4 массовых процентов, в расчете на общую массу привитого полиолефина).

Линейные полиэтилены низкой плотности: STARFLEX™ GM1210BAX01 металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности от Equistar Chemical (Индекс расплава: 1,0 грамм за 10 минут; Плотность: 0,912 грамм на куб. сантиметр; Индекс полидисперсности: 2,74; M_n: 43 600; M_w: 119 300; M_z: 226 300; и M_z+1: 366,800); STARFLEX™ GM1835CAX01 металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности от Equistar Chemical (Индекс расплава: 3,5 грамм за 10 минут; Плотность: 0,918 грамм на куб. сантиметр; Индекс полидисперсности: 2,58; M_n: 32 800; M_w: 84 700; M_z: 160 400; и M_z+1: 263,000); и GA502019 линейный полиэтилен низкой плотности, катализируемый с помощью катализатора Циглера-Натта (Индекс расплава: 2,0 грамм за 10 минут; Плотность: 0,920 грамм на куб. сантиметр).

Длинноцепочечный разветвленный полиолефин: PETROTHENE™ NA940000 экструзионная марка полиэтилена низкой плотности от Equistar Chemical (Индекс расплава: 0,25 грамм за 10 минут; Плотность: 0,918 грамма на куб. сантиметр).

Эластомеры: сополимер этилена/октена ENGAGE™ 8180 компании Dow Chemical Company (Индекс расплава: 0,50 грамм за 10 минут; Плотность: 0,863 грамм на куб. сантиметр); Этилен-пропиленовый каучук VISTALON™ 722 компании ExxonMobil, имеющий 72 ед. массового процента повторяющихся звеньев этилена, в расчете на общую массу ЭПР (индекс расплава 1,0 грамм за 10 минут).

Вещество для повышени клейкости: EASTOTAC™ H-115W гидрогенизированная углеводородная смола от Eastman Chemical Company (Точка размягчения битума, определяемая по методу "кольца и шара" - 115 градусов Цельсия; Плотность: 1,04 грамма на куб. сантиметр)

Присадки: B225, который представляет собой 1:1 смесь стерически-затрудненного фенольного антиоксиданта IRGANOX™ 1010 и стабилизатора обработки трифенилфосфата IRGAFOS™ 168.

Пленка / Листовая смола:

• GA502019 линейный полиэтилен низкой плотности, катализируемый с помощью катализатора Циглера-Натта (Индекс расплава: 2,0 грамм за 10 минут; Плотность: 0,920 грамм на куб. сантиметр);

• Сополимер этилен винилового спирта (EVOH) SOARNOL™ 168 DC3203F компании Soarus (Содержание этилена: 32 молярных процентов; Скорость потока расплава: 3,2 грамм за 10 минут; Плотность: 1,19 грамм на куб. сантиметр); и

• DAK Americas 9921 полиэтилентерефталат.

Условия смешивания

Все компоненты были смешаны в сухом виде. Затем полученные материалы в расплаве смешивают с Lestritz L-18 двухшнековым экструдером, снабженным множеством отверстий (диаметром 1/8 дюйма), соединенных с резцом нитей. Скорость шнека экструдера составила 200 оборотов в минуту. В зоне гомогенизации температура была равна 200 градусов по Цельсию, и 210 градусах по Цельсию в матрице.

Подготовка пленки / листа

Для оценки прозрачности, были подготовлены 5 мил соэкструдированные пятислойные пленки. Для оценки адгезии композиция с клеевым слоем, были подготовлены 40 мил пятислойные соэкструдированные пленки. Все многослойные структуры имели A/B/C/B/A слоистую структуру, где А представляет собой наружный слой, В - клеевой слой, а С - защитный слой.

Для прозрачности образца, наружный слой был подготовлен с помощью GA502019 линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПНД), катализированного при помощи катализатора Циглера-Натта, а защитный был подготовлен с помощью сополимера этилен винилового спирта (EVOH) SOARNOL™ 168 DC3203F компании Soarus. Распределяющий слой составлял 41 процентов, толщина - 5 процентов, толщина 8 процентов, толщина 5 процентов и 41 процент, соответственно, в расчете на общую толщину структуры.

Для адгезивного образца, наружный слой был выполнен из полиэтилентерефталата (ПЭФ) для оценки адгезии, а защитный слой был выполнен из GA502019 линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), катализированного при помощи катализатора Циглера-Натта. Распределяющий слой составлял 35 процентов, толщина - 10 процентов, толщина 10 процентов, толщина 10 процентов и 35 процент, соответственно, в расчете на общую толщину структуры. 20-мил структуры были получены путем вытяжки 40-мил структур.

Структуры были изготовлены на экструдере Killion (в данном случае, три экструдера) с соотношением длины и диаметра ствола Дл/Диа 24:1, диаметр цилиндра: от приблизительно 2,54 см (1 дюйм) до приблизительно 3,18 см (1,25 дюйма), 3 зонами нагрева ствола и плоской матрицей в 10 дюймов для непрерывного производства 8 дюймовых образцов. Экструдеры Killion можно приобрести у компании Killion Extruders, Inc. of Cedar Grove, N.J.

Для прозрачности образцов, температуры в трех зонах нагрева и на пресс-форме для каждого из трех экструдеров, используемых, были следующими:

• ЛПЭНП: 182°C (360 °F)/ 199°C (390 °F)/ 204°C (400 °F)/ 210°C (410 °F);

• EVOH (ПВС): 193°C (380 °F)/ 193°C (380 °F)/ 199°C (390 °F)/ 210°C (410 °F);

• Клеевой слой: 177°C (350 °F)/193°C (380 °F)/ 204°C (400 °F)/ 224°C (435 °F).

Для адгезивных образцов, температуры в трех зонах нагрева и на пресс-форме для каждого из трех экструдеров, используемых, были следующими:

• ПЭТФ: 274°C (525 °F)/ 282°C (540 °F)/ 271°C (520 °F)/ 274°C (526 °F);

• ЛПЭНП: 193°C (380 °F)/ 193°C (380 °F)/ 199°C (390 °F)/ 210°C (410 °F);

• Клеевой слой: 177°C (350 °F)/193°C (380 °F)/ 204°C (400 °F)/ 224°C (435 °F).

Таблица 1

Несмотря на то, что настоящее изобретение и его преимущества были подробно описаны, следует понимать, что в настоящем документе могут быть сделаны различные изменения, замены и модификации без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Более того, объем настоящей заявки не предполагает ограничений конкретными вариантами осуществления процесса, машины, производства, состава вещества, средств, способов и этапов, описанных в настоящем документе. Будучи одним из специалистов обычной квалификацией в данной области техники, им будет легко понятны из описания настоящего изобретения, процессы, машины, производство, композиции веществ, средства, способы или стадии, в настоящее время существующие или те, которые появятся впоследствии, которые будут разработаны, которые выполняют по существу ту же самую функцию, или в значительной степени достичь того же результата, как в соответствующих вариантах осуществления, описанных здесь, могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением. Соответственно, прилагаемая формула изобретения подразумевает включение в их объем подобных процессов, машин, производства, композиций веществ, средств, методов или стадий.

Реферат

Изобретение относится к композиции полиолефина для получения адгезива, содержащей (A) первую привитую полиолефиновую композицию, содержащую полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), привитый первым ненасыщенным мономером; (B) вторую привитую полиолефиновую композицию, содержащую первый линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом, привитый вторым ненасыщенным мономером; (C) вторую композицию линейного полиэтилена низкой плотности, катализированную металлоценом, содержащую второй линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный металлоценом; (D) композицию линейного полиэтилена низкой плотности, катализированную с помощью катализаторов Циглера-Натта, содержащую линейный полиэтилен низкой плотности, катализированный с помощью катализаторов Циглера-Натта; (E) эластомерную композицию, содержащую: (i) эластомерный сополимер этилена, содержащий: (a) производные единицы этилена; и (b) единицы альфа-олефиновых сомономеров, производные от по меньшей мере одного сомономера, выбранного из группы, состоящей из С-Сальфа-олефинов; и (ii) этилен-пропиленовый эластомер; и (F) вещество для повышения клейкости на основе углеводорода. Изобретение также относится к многослойной структуре, содержащей указанный адгезив с клеевым слоем и полимерный слой. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула