ES2643829T3 - Adhesivo de fusión en caliente - Google Patents

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Description

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En la presente invención, el copolímero en base a etileno preferiblemente comprende un "copolímero de etileno con una olefina excepto para etileno". Por lo tanto, el "otro monómero polimerizable" es preferiblemente un "hidrocarburo en base a olefina excepto para etileno", particularmente preferiblemente una -olefina que tiene 3-20 átomos de carbono, y más preferiblemente propileno, buteno u octeno.
El "copolímero de etileno con olefina excepto para etileno" es preferiblemente un copolímero de etileno con -olefina que tiene 3-20 átomos de carbono, específicamente un copolímero de etileno con octeno, un copolímero de etileno con propileno y 1-buteno, un copolímero de etileno con propileno, un copolímero de etileno con butano, o similares, más preferiblemente un copolímero de etileno con octeno o un copolímero de etileno con propileno y 1-buteno, y de forma particular preferiblemente un copolímero de etileno con propileno y 1-buteno. Estos copolímeros de etileno con una olefina excepto para etileno pueden usarse solos, o dos o más de los mismos se pueden usar en combinación.
Es posible usar productos comercialmente disponibles como el copolímero de etileno con una olefina excepto para etileno.
Ejemplos del "copolímero de etileno con propileno y 1-buteno" incluyen, por ejemplo, VESTPLAST 703 (nombre comercial), VESTPLAST 708 (nombre comercial), VESTPLAST 750 (nombre comercial) y similares fabricados por EVONIK DEGUSSA.
Ejemplos del "copolímero de etileno con octeno" incluyen, por ejemplo AFFINITY GA1900 (nombre comercial), AFFINITY GA1950 (nombre comercial), AFFINITY EG8185 (nombre comercial), AFFINITY EG8200 (nombre comercial), ENGAGE 8137 (nombre comercial), ENGAGE 8180 (nombre comercial), ENGAGE 8400 (nombre comercial) y similares fabricados por The Dow Chemical Company.
Ejemplos del "copolímero de etileno con propileno" incluyen, por ejemplo, Eastoflex E1016PL-1 y similares fabricados por Eastman Chemical Company.
En la presente invención, el copolímero en base a etileno puede comprender un copolímero de etileno con al menos uno seleccionado de "ésteres de ácido carboxílico que tienen un doble enlace etilénico", y se pueden usar productos comercialmente disponibles. Estos copolímeros se pueden usar solos, o dos o más de los mismos se pueden usar en combinación.
Ejemplos del "copolímero de etileno con un éster de ácido carboxílico que tiene un doble enlace etilénico" incluyen, por ejemplo, un copolímero de etileno-acetato de vinilo, un copolímero de etileno-metacrilato de metilo, un copolímero de etileno-2-etilhexil acrilato, un copolímero de etileno-acrilato de butilo, un copolímero de etilenometacrilato de butilo y similares. De estos copolímeros es más preferible un copolímero de etileno-acetato de vinilo y un copolímero de etileno-metacrilato de metilo, y es particularmente preferible un copolímero de etileno-acetato de vinilo.
Los polímeros en base a olefina amorfa (C) antes mencionados pueden usarse solos, o dos o más de los mismos pueden usarse en combinación
En el adhesivo de fusión en caliente de la presente invención, la cantidad del componente C es preferiblemente 5 a 60 partes en peso, más preferiblemente 15 a 50 partes en peso, y aún más preferiblemente 20 a 40 partes en peso, en base a 100 partes en peso del peso total de los componentes A a E. Cuando se mezcla el polímero amorfo en base a olefina (C) en la cantidad dentro del intervalo anterior, se mejora la adhesión del adhesivo de fusión en caliente a un sustrato de poliolefina.
<(D) Resina de polipropileno cristalino >
El adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende una resina de polipropileno cristalino (D), y por lo tanto, se mejora la resistencia al calor. Un adhesivo de fusión en caliente que tiene una excelente resistencia al calor es notablemente adecuado para una aplicación para materiales interiores para automóviles que requieren durabilidad a alta temperatura en verano.
En la presente invención, la resina de polipropileno cristalina (D) indica una resina de polipropileno que tiene un punto de fusión. Aquí, "cristalino" indica comúnmente no amorfo, y más específicamente indica un estado donde las cadenas moleculares poliméricas están dispuestas regularmente.
En la presente invención, es posible usar, como la resina de polipropileno cristalina (D), homo polipropileno, polipropileno aleatorio y sustancias modificadas de la misma.
La resina de polipropileno cristalina (D) tiene preferiblemente un punto de fusión 120ºC o superior, y más preferiblemente 130ºC o superior, y preferiblemente 170ºC o inferior. Más preferiblemente, el punto de fusión es 120ºC o superior y la cantidad de calor de fusión es 50 J/g o mayor. Aún más preferiblemente, el punto de fusión es
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120ºC o superior, la cantidad de calor de fusión es 50 J/g o mayor, y el flujo de fusión [JIS K7210] es 200 a 1,500 (g/10 min). Particularmente de manera preferible, el punto de fusión es 120ºC o superior, la cantidad de calor de fusión es 50 J/g o mayor, y el flujo de fusión [JIS K7210] es 200 a 1,200 (g / 10 min).
Aquí, el "punto de fusión" indica el valor medido por un calorímetro de exploración diferencial (DSC). Una diferencia en la cantidad de calor entre una muestra de medición y un material de referencia estándar se mide mediante el calorímetro de exploración diferencial, así se calcula el punto de fusión de la muestra de medición. Específicamente, se consideró como punto de fusión un pico máximo de un pico endotérmico observado aumentando la temperatura de -50ºC a 220ºC a una rata de 10ºC/min.
La "cantidad de calor de fusión" indica la cantidad de calor absorbido desde el exterior cuando la sustancia se funde, y es una especie de calor latente. La cantidad de calor de fusión se puede medir por DSC. Por lo general, se representa por la cantidad de calor necesaria para fundir 1 g de la sustancia.
La "rata de flujo de fusión" indica un indicador que representa la fluidez de una resina, y se determina de la siguiente manera; una cantidad dada de una resina sintética se calienta a 230°C y se presuriza en un recipiente cilíndrico calentado por un calentador, y luego se mide la cantidad de la resina, extrudida a través de una abertura (boquilla) provista en el fondo del recipiente, durante 10 minutos. La unidad que se va a usar es "g/10 min.".
En el adhesivo de fusión en caliente de la presente invención, cuando la resina de polipropileno cristalina (D) tiene un punto de fusión y un flujo de fusión dentro del intervalo anterior, se mejora la resistencia al calor, y también resulta fácil aplicar el adhesivo de fusión en caliente a un sustrato de poliolefina y un sustrato de poliéster.
En la presente invención, el polímero en base a olefina amorfa (C) también puede distinguirse fácilmente de la resina de polipropileno cristalina (D) mediante el uso de DSC. La medición DSC permite observar el punto de fusión de la resina de polipropileno cristalina (D) como un pico endotérmico cuando la temperatura aumenta, mientras que permite observar el punto de fusión como un pico exotérmico cuando la temperatura baja. Dado que el punto de fusión del polímero amorfo en base a olefina (C) no se observa claramente cuando se mide por DSC, es posible distinguir de la resina de polipropileno cristalina (D).
Estas resinas de polipropileno cristalina (D) pueden usarse solas, o dos o más de las mismas pueden usarse en combinación.
Es posible usar productos comercialmente disponibles como la resina de polipropileno cristalina (D). Ejemplos de los productos comercialmente disponibles incluyen, por ejemplo, NOVATEC fabricado por Japan Polypropylene Corporation, Grand Polypro fabricado por Grand Polymer Co., Ltd., Prime Polypro fabricado por Prime Polymer Co., Ltd., y similares.
En el adhesivo de fusión en caliente de la presente invención, la cantidad del componente D es preferiblemente de 3 a 30 partes en peso, más preferiblemente de 5 a 25 partes en peso, y aún más preferiblemente de 7.5 a 20 partes en peso, en base a 100 partes en peso del peso total de los componentes A a E. Cuando el adhesivo de fusión en caliente contiene la resina de polipropileno cristalina (D) en la cantidad dentro del intervalo anterior, se mejora la resistencia al calor del adhesivo de fusión en caliente y también se hace fácil aplicar el adhesivo de fusión en caliente a un sustrato.
<(E) Resina de pegajosidad>
El adhesivo de fusión en caliente de la presente invención contiene una resina adherente (E) (componente E), y por lo tanto, se puede mejorar la pegajosidad. No hay ninguna limitación particular sobre la "resina de pegajosidad" siempre y cuando se use comúnmente en el adhesivo de fusión en caliente y se pueda obtener el adhesivo de fusión en caliente objetivo de la presente invención.
Ejemplos de la resina de pegajosidad incluyen una colofonia natural, una colofonia modificada, una colofonia hidrogenada, un éster de glicerol de una colofonia natural, un éster de glicerol de una colofonia modificada, un éster de pentaeritritol de una colofonia natural, un éster de pentaeritritol de una colofonia modificada, un éster de pentaeritritol de una resina hidrogenada, un copolímero de un terpeno natural, un terpolímero de un terpeno natural, derivados hidrogenados de un copolímero de un terpeno hidrogenado, una resina de politerpeno, derivados hidrogenados de una resina de terpeno modificada en base a fenol, una resina de hidrocarburo alifática de petróleo, derivados hidrogenados de una resina de hidrocarburo de petróleo alifática, una resina de hidrocarburo de petróleo aromática, derivados hidrogenados de una resina de hidrocarburo de petróleo aromática, una resina de hidrocarburo de petróleo alifática cíclica y derivados hidrogenados de una resina de hidrocarburo de petróleo alifática cíclica. Estas resinas de pegajosidad se pueden usar solas o en combinación. También es posible usar, como la resina de pegajosidad, una resina de pegajosidad de tipo líquido, siempre que tenga un tono de color incoloro a amarillo pálido y no tenga sustancialmente olor, y también tenga buena estabilidad térmica. Teniendo estas características en consideración de manera exhaustiva, la resina de pegajosidad es preferiblemente derivados hidrogenados de resinas.
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Los componentes compuestos en un adhesivo de fusión en caliente en los Ejemplos y Ejemplos Comparativos se muestran a continuación. <(A) Polímero en base a dieno conjugado modificado por grupos funcionales polares>
(A1) SEBS modificado por grupos amino ("DYNARON 8630P", fabricado por JSR Corporation) (A2) SEBS modificado por grupos de ácido maleico ("TAFTEC M1943", fabricado por Asahi Kasei Chemicals Corporation)
<(B) Resina alifática en base a poliéster> (B1) La resina de ácido poli-LD-láctico ("4060D", fabricada por NatureWorks, LLC) (B2) La resina de ácido poli-L-láctico ("4032D", fabricada por NatureWorks, LLC) (B3) La resina de succinato de polibutileno ("AD92W", fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation) <(C) Polímero amorfo en base a olefina> (C1) Copolímero de propileno/etileno/1-buteno ("VESTPLAST 703", fabricado por EVONIK DEGUSSA) (C2) Copolímero de propileno/etileno/1-buteno ("VESTPLAST 750", fabricado por EVONIK DEGUSSA) (C3) Copolímero de etileno/octeno ("AFFINITY GA1950", fabricado por The Dow Chemical Company) <(D) Resina de polipropileno cristalino > (D1) Polímero de polipropileno aleatorio ("Prime Polypro E239", fabricado por Prime Polymer Co., Ltd.) <(E) Resina de pegajosidad> (E1) Resina en base a terpeno hidrogenada ("CLEARON P135", fabricada por YASUHARA CHEMICAL CO., LTD.) (E2) Derivados hidrogenados de resina de hidrocarburo de petróleo aromática (I-MARV P125, fabricados por
Idemitsu Kosan Co., Ltd.) (E3) Derivados hidrogenados de resina de hidrocarburo de petróleo aromático (I-MARV P100, fabricados por
Idemitsu Kosan Co., Ltd.) (E4) Resina en base a terpeno hidrogenada ("CLEARON M115", fabricada por YASUHARA CHEMICAL CO., LTD.) <(F) Estabilizador> (F1) Antioxidante ("AO-60", fabricado por ADEKA Corporation) Los componentes (A) a (F) se combinaron de acuerdo con la formulación mostrada en la Tabla 1, seguido por
mezclado en fusión a aproximadamente 160ºC durante aproximadamente 3 horas usando un agitador universal para producir adhesivos de fusión en caliente de los Ejemplos 1 a 8 y los Ejemplos Comparativos 1 a 4. Todos los valores numéricos con respecto a la formulación (composición) de los adhesivos de fusión en caliente mostrados en la Tabla 1 están representados por partes en peso.
Con respecto a los respectivos adhesivos de fusión en caliente de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos, se evaluó la estabilidad térmica, la resistencia al desprendimiento para diversos sustratos y la resistencia al corte. El esquema de las evaluaciones respectivas se describirá a continuación.
<Resistencia al desprendimiento a 180° de placa de polipropileno (PP)/tela no tejida de poliéster (temperatura en el
momento de medición: 23°C o 80°C)> Se evaluó la propiedad adhesiva de los adhesivos de fusión en caliente a partir de la resistencia al desprendimiento de una placa PP/tela no tejida de poliéster ("Bonnip", fabricado por Maeda Kosen Co., Ltd.) a un adherente. El adhesivo de fusión en caliente se fundió en aire a 180ºC y después se aplicó a un sustrato de PP bajo las
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