Термопластичная полимерная композиция с эффектом продолжительного высвобождения и изделие, включающее эту композицию

Термопластичная полимерная композиция с эффектом продолжительного высвобождения и изделие, включающее эту композицию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к полимерной композиции с эффектом продолжительного высвобождения, содержащей функциональное жидкое соединение, быстрое вытекание которого подавлено, и которое продолжительно высвобождается, так что функция жидкого соединения может действовать в течение длительного периода времени, и к изделию, получаемому из этой композиции.

В производстве формованных изделий, таких как пленки, оболочки, бутыли или волокна из термопластичного полимера в качестве исходного материала, эти изделия получают путем добавления к материалу функционального органического соединения, такого как антиоксиданты, термостойкие добавки, агенты, поглощающие ультрафиолетовое излучение, антистатики и т.д., и формования смеси с помощью таких способов, как экструзионное формование, формование с раздувом или литьевое формование. Кроме того, были исследованы формованные изделия, в которых функциональное назначение выражалось в том, что функциональное соединение, например пахучее вещество, инсектицид, репеллент или бактерицидное соединение, содержалось в формованном изделии, и это функциональное соединение продолжительное время выделялось из формованного продукта.

Однако за исключением пластификатора для винилхлоридной смолы или специального примера (патентный документ 1), в котором сополимер этилена и винилацетата набухает и его хранят с растворителем при комнатной температуре, содержание жидкости при комнатной температуре очень мало. Что касается соединения, отличного от указанных выше примеров, можно хранить ограниченное количество жидкого соединения в обычном термопластичном полимере, не создавая практических проблем. К тому же такое жидкое соединение не находится в каплевидном состоянии. Кроме того, так как жидкое соединение принудительно удерживают в полимере в состоянии выделенной фазы с помощью процесса перемешивания в расплаве или другими способами, соединение не имеет практического использования из-за того, что большое его количество вытекает на поверхность за короткий период времени. С другой стороны, из материала, содержащего жидкое соединение в небольшом количестве, это жидкое соединение вытекает за такой короткий период времени, как максимум несколько недель, и этот материал не имеет продолжительного срока действия своей функции.

Чтобы способствовать диффузии летучего компонента к поверхности, существует способ (патентный документ 2), в котором к полипропилену добавляют гидрированный полимер диенового ряда, чтобы продолжительное время выделять летучий компонент. Однако очевидно, что скорость исчезновения летучего компонента увеличивается по мере роста скорости диффузии. Следовательно, вышеописанный способ является противоречащим и теоретически непрактичным предложением. Кроме того, в этом предложении отсутствует упоминание того, что летучий компонент стабильно существует в полимерной матрице в форме жидкости, и полностью отсутствует описание совместимости между добавкой и полимерной матрицей.

Краска (или покрытие) включает порошковую краску и жидкую краску. В отношении формирования порошковых покрытий в тонком слое, толщиной примерно 50 мкм, существуют электростатические способы напыления, такие как системы коронарного разряда и трибостатические системы. В системе коронарного разряда порошок электростатически наносят на покрываемый объект путем приложения высокого напряжения (30-90 кВ) на коронирующее острие, оборудованное наконечником пистолета для напыления порошка, и заряда порошка (краски), выделяемой в электрическом поле между пистолетом и объектом. В трибостатической системе порошок наносят на покрываемый объект путем генерирования электростатических зарядов с помощью трения между внутренней стенкой пистолета и порошком, когда порошок проходит внутри пистолета.

Объект с нанесенной на него порошковой краской отжигают в печи при 150-200°С в течение 10-20 минут, чтобы закончить нанесение покрытия. В качестве полимерного компонента в краске используют термопластичные и термореактивные полимеры. Термореактивный полимер обычно модифицируют на его концах, чтобы обеспечить возможность комбинированного использования с отверждающим агентом, таким как уретан или эпоксидный отверждающий агент.

В качестве способов нанесения порошковых покрытий в толстом слое существует способ нанесения покрытий в псевдоожиженном слое и способ электростатического напыления. В способе нанесения покрытий в псевдоожиженном слое главным образом используют термопластичные порошковые краски, а в способе электростатического напыления главным образом используют термореактивный полимер. Способ нанесения покрытий в псевдоожиженном слое включает суспендирование и поддержание в псевдоожиженном состоянии порошковой краски с помощью сжатого воздуха и погружение предварительно нагретого объекта, на который нужно нанести покрытие, в псевдоожиженную краску. В этом способе псевдоожиженная краска плавится и прилипает к объекту, обычно с образованием толстого слоя краски толщиной от 200 до 500 мкм. Полимеры для термопластичной порошковой краски, используемые в способе нанесения покрытий в псевдоожиженном слое, могут включать, например, поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен, сложный полиэфир, нейлон и т.п.

Обычно используемую жидкую краску обеспечивают на водной основе и на основе растворителя. К такой жидкой краске примешивают пигмент, диспергирующий агент (или диспергатор), стабилизатор, полимер, сшивающий агент и другие добавки. Толщина пленки составляет от 15 до 60 мкм. Из соображений охраны окружающей среды использование краски на водной основе возросло. В качестве примешиваемого полимера используют термопластичный или термореактивный полимер. Например, полимеры включают алкидные полимеры, ненасыщенные полимеры на основе сложных полиэфиров, полимеры эпоксидного ряда, полимеры меламинового ряда, акриловую смолу, полимеры уретанового ряда, полимеры фенольного ряда, полимеры нейлонового ряда, полимеры ряда простых эфиров и фторуглеродные смолы.

Днище судна, обросшее посторонними микроорганизмами, например усоногими раками и т.п., увеличивает силу трения воды и не является экономичным в эксплуатации. Например, в качестве препятствующих обрастанию агентов предложено использовать органооловянное соединение, оксид меди, оксид ртути и другие (патентные документы 3 и 4). Более того, чтобы придать свойство агента, препятствующего обрастанию, краске для днища судна к ней примешивают органооловянное соединение. Однако так как известно, что органические производные олова действуют разрушительно на эндокринную систему, такие соединения перестали использовать. Кроме того, оксид меди и оксид ртути также являются высокотоксичными соединениями. С другой стороны, в продаже имеется множество красок для днища судна самополирующегося типа. Считается, что в этих красках постоянно обнажается свежий слой краски путем отшелушивания краски в поверхностном слое за счет гидролиза полимера краски и уменьшения толщины красящей пленки. Однако так как дно судна покрывается коркой из обрастающего вещества до тех пор, пока не отслоится поверхностный слой, неизбежным является ограничение эффекта такой краски.

В большей степени безопасный агент, препятствующий обрастанию, может включать эфирное масло. Эфирные масла также использовали в качестве пищевых добавок многие годы до нашей эры. Однако эфирные масла трудно обрабатывать из-за их летучести. В качестве способа для смешивания полимера и летучего соединения известен способ, включающий предварительное насыщение пористого порошка, такого как каучуковый компонент или цеолит, летучим компонентом и временное смешивание полученного материала и полимера. Однако в таком способе, хотя и допускается временное содержание в полимере летучего вещества при высокой концентрации, было затруднительно постоянно высвобождать летучий компонент в течение продолжительного времени вследствие быстрой диффузии (или распространения) летучего компонента. К тому же способ имел недостаток, заключающийся в увеличении скорости диффузии по мере роста площади поверхности. Следовательно, при применении в качестве красок для нанесения на большую площадь поверхности в виде тонкой пленки скорость диффузии летучего компонента была очень большой.

Более того, в качестве примера использования полимера, имеющего термопластичность, несмотря на то, что он содержит воду, был предложен способ, включающий смешивание и заключение неорганического вещества (например, гидроксид магния, гидроксид алюминия и силикат кальция) в полимерную матрицу, где неорганическое вещество находится в форме гидрата (или содержит кристаллизационную воду) (патентный документ 5). Однако так как кристаллизационная вода высвобождается из неорганического вещества при относительно высокой температуре, от 300 до 500°С, способ имеет недостаток в том, что кристаллизационная вода не реагирует при низкой температуре. Невозможно сделать так, чтобы кристаллизационная вода содержала в себе растворенное вещество.

Далее, в качестве фильтра для улавливания пыли используют ткань, например текстильный материал (тканое или трикотажное полотно) или нетканую материю, трехмерную волокнистую структуру и т.п. Считается, что фильтр имеет высокие технические характеристики, поскольку он имеет более низкие потери давления и более высокую эффективность пылеулавливания. В общем, повышения эффективности пылеулавливания можно в некоторой степени достичь путем увеличения плотности волокна в ткани или волокнистой структуре, в то время как высокая плотность волокна приводит к более низкой воздухопроницаемости. Следовательно, чтобы гарантировать воздухопроницаемость, превышающую некоторый уровень, для функционирования в качестве фильтра, эффективность пылеулавливания является ограниченной.

Чтобы повысить эффективность пылеулавливания, гарантируя при этом воздухопроницаемость, превышающую некоторый уровень, является эффективным, чтобы диаметр волокна, формирующего фильтр, был маленьким, и таким образом были предложены различные фильтры с использованием ультрадисперсного волокна. Кроме того, для улавливания пыли также используют силу электростатического взаимодействия. Использовали выдуваемый из расплава нетканый материал, изготовленный из ультрадисперсного волокна, который электризовали для пылеулавливания через электростатическую индукцию путем заряда электричеством самого фильтра. Однако такая электризация имеет тенденцию к нейтрализации эффекта при воздействии высокой температуры, не ниже 50°С, или спустя длительное время. Следовательно, фильтр имеет склонность к потере стойкости к отмывке (washing resistance) и долговечности.

Более того, также обычно использовали способ улавливания пыли скруббером с разбрызгиванием воды. Например, способ улавливания пыли путем сочетания мешочного фильтра и скруббера был принят для очистки топочного газа печей для сжигания отходов. В мелкодисперсных частицах, имеющих диаметр не более нескольких микрон, обычно сила образования жидкостных мостиков (liquid bridging force) является преобладающей по сравнению с силой электростатического взаимодействия для прилипания мелких частиц. Таким образом, в скруббере используют эффективное улавливание мелких частиц за счет силы образования жидкостных мостиков воды.

В качестве примера того, что силу образования жидкостных мостиков используют для фильтра как такового, является использование фильтра с повышенной эффективностью пылеулавливания, включающего волокнистую структуру, пропитанную низколетучим масляным компонентом, где волокнистая структура включает штапельные волокна, переплетенные с помощью пробойных игл, или другие волокна. Однако фильтр ограничивают фильтром с высокой воздухопроницаемостью и такими просветами, что пропитывающий масляный компонент не препятствует воздухопроницаемости.

Кроме того, существует ткань для чистой комнатной одежды, включающая волокно, изготовленное из полимера, содержащего примешанное к нему водное неорганическое соединение, и она имеет повышенную эффективность пылеулавливания с сохранением относительно высокой воздухопроницаемости за счет небольшого смачивания поверхности волокна водой (патентный документ 6). Однако высокая эффективность пылеулавливания ограничена низкой скоростью потока воздуха, такой как 0,9 см/с. Следовательно, в случае обычно используемых воздушных фильтров, имеющих скорость потока воздуха от 5 до 8 см/с, нельзя получить превосходную эффективность пылеулавливания.

Патентный документ 1. Japanese Patent Application Laid-Open No. S-58-12654.

Патентный документ 2. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-87920.

Патентный документ 3. Japanese Patent Application Laid-Open No. S49-53924.

Патентный документ 4. Japanese Patent Application Laid-Open No. S49-92178.

Патентный документ 5. Japanese Patent Application Laid-Open No. H06-316031.

Патентный документ 6. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-360161.

При смешивании полимера и жидкого соединения, имеющего низкую совместимость с полимером, большое количество жидкого соединения вытекает с поверхности изделия из этой смеси. Следовательно, на практике трудно смешать полимер и жидкое соединение. Более того, в случае когда большое количество жидкого соединения, имеющего низкую совместимость, вытекает за короткое время, срока действия эффекта недостаточно.

Задачей изобретения является обеспечить полимерную композицию с эффектом продолжительного высвобождения, которая обеспечивает продолжительный срок действия функции путем обеспечения возможности добавления к полимеру жидкого соединения, имеющего низкую совместимость с полимером, при высокой концентрации в стабильном состоянии, и постоянного выделения соединения в течение длительного периода времени, а также изделие из этой композиции.

В композиции по настоящему изобретению для удерживания при высокой концентрации жидкого соединения, имеющего низкую совместимость с полимерами, смешаны и диспергированы блок-сополимер, содержащий полимер матрицы, жидкое соединение и полимерный блок, имеющий высокую совместимость с полимером матрицы и с жидким соединением, в форме блока, сополимеризованного в одной молекуле. Блок-сополимер действует подобно поверхностно-активному веществу с образованием поверхности раздела, в котором образована эмульсия, содержащая жидкое соединение. Далее будем называть композицию по настоящему изобретению полимерной эмульсией «жидкость в твердом веществе», под которой подразумевается полимерная система «жидкость в твердом веществе».

Настоящее изобретение относится к композиции, которая образует полимерную эмульсию «жидкость в твердом веществе» при комнатной температуре и включает: термопластичный полимер (А); от 0,1 до 50 массовых частей блок-сополимера (В), смешанного со 100 массовыми частями термопластичного полимера (А), причем фаза блок-сополимера (В) отделена от фазы термопластичного полимера (А); и от 0,1 до 20 массовых частей жидкого соединения (С), диспергированного в 100 массовых частях смеси термопластичного полимера (А) и блок-сополимера (В), где блок-сополимер (В) содержит блок (b1), имеющий высокую совместимость с термопластичным полимером (А), но низкую совместимость с жидким соединением (С), и блок (b2), имеющий высокую совместимость с жидким соединением (С), но низкую совместимость с термопластичным полимером (А), жидкое соединение (С) имеет низкую совместимость с блоком (b1) и с термопластичным полимером (А), но высокую совместимость с блоком (b2), причем фаза жидкого соединения (С) отделена от фазы термопластичного полимера (А) и представляет собой жидкость при температуре 100°С или ниже, жидкое соединение (С) окружено блок-сополимером (В), благодаря действию блок-сополимера (В), подобному действию поверхностно-активного вещества, термопластичный полимер (А) представляет собой полиолефиновый полимер, блок (b1) является полиолефиновым блоком и блок (b2) является полистирольным блоком, и блок-сополимер (В) является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из блок-сополимера полистирола - поли(этилен/пропилена); блок-сополимера полистирола - поли(этилен/бутилена); блок-сополимера полистирола - поли(этилен/пропилена)-полистирола; блок-сополимера полистирола - поли(этилен/бутилена)-полистирола и блок-сополимера полистирола - поли(этилен-этилен/пропилена)-полистирола. Здесь и далее на эту композицию иногда будут ссылаться как на «композицию (I)».

Настоящее изобретение также раскрывает другую композицию, которая образует полимерную эмульсию «жидкость в твердом веществе» при комнатной температуре и включает: термопластичный полимер (А); от 0,1 до 50 массовых частей блок-сополимера (В), смешанного со 100 массовыми частями термопластичного полимера (А), причем фаза блок-сополимера (В) отделена от фазы термопластичного полимера (А); и от 0,1 до 20 массовых частей жидкого соединения (С), диспергированного в 100 массовых частях смеси термопластичного полимера (А) и блок-сополимера (В), где блок-сополимер (В) содержит блок (b1), имеющий высокую совместимость с термопластичным полимером (А), но низкую совместимость с жидким соединением (С), и блок (b2), имеющий высокую совместимость с жидким соединением (С), но низкую совместимость с термопластичным полимером (А), жидкое соединение (С) имеет низкую совместимость с блоком (b1) и с термопластичным полимером (А), но высокую совместимость с блоком (b2), причем фаза жидкого соединения (С) отделена от фазы термопластичного полимера (А) и представляет собой жидкость при температуре 100°С или ниже, жидкое соединение (С) окружено блок-сополимером (В) благодаря действию блок-сополимера (В), подобному действию поверхностно-активного вещества, термопластичный полимер (А) представляет собой полистирольный полимер, блок (b1) является полистирольным блоком и блок (b2) является полиолефиновым блоком, и блок-сополимер (В) является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из блок-сополимера полистирола - поли(этилен/пропилена); блок-сополимера полистирола - поли(этилен/бутилена); блок-сополимера полистирола - поли(этилен/пропилена)-полистирола; блок-сополимера полистирола - поли(этилен/бутилена)-полистирола и блок-сополимера полистирола - поли(этилен-этилен/пропилена)-полистирола. Здесь и далее на эту композицию иногда будут ссылаться как на «композицию (II)».

Настоящее изобретение относится к композиции с эффектом продолжительного высвобождения, содержащей жидкое соединение, которое является жидкостью при температуре 100°С или ниже, быстрое вытекание которого подавляется и которое продолжительно высвобождается так, что функция жидкого соединения может действовать в течение длительного периода времени, а также к изделию, получаемому из этой композиции.

Композиции по настоящему изобретению используют как материалы, например, для получения изделий экструзионным формованием, литьевым формованием, центробежным формованием, таких как волокно, ткань или волокнистое изделие, изготовленное из волокна, материал для нанесения покрытий, покровный материал, краска, труба, листовой материал, пленка и многослойное изделие, и т.д. Композиции по настоящему изобретению могут содержать в качестве жидкого соединения фармацевтический препарат, бактерицидный агент, фунгицидный агент, противовирусный агент, антистатик, противоводорослевый агент, консервант, ароматический агент, агент, отпугивающий насекомых, инсектицид, агент, отпугивающий грызунов, агент, отпугивающий птиц, агент, отпугивающий животных, аттрактант, агрохимикат, агент, препятствующий обрастанию микроорганизмами, огнезащитный агент, пылеулавливающий агент, удобрение или дезодорант, где действие жидкого соединения можно поддерживать несколько лет. Более того, согласно настоящему изобретению можно образовать чрезвычайно тонкое жидкое покрытие толщиной 1 мкм или менее. Композиции по настоящему изобретению также используют для фильтров с высокими техническими характеристиками, которые включают в качестве основного пылеулавливающего материала такое тканое или волокнистое изделие и слой из него.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлена микрофотография, полученная методом сканирующей электронной микроскопии, диспергированных гранул (маточная смесь), полученных в Примере 1.

На Фиг.2 представлена микрофотография, полученная методом сканирующей электронной микроскопии, диспергированных гранул (маточная смесь), полученных в Примере 2.

На Фиг.3 представлена микрофотография, полученная методом сканирующей электронной микроскопии, диспергированных гранул (маточная смесь), полученных в Примере 3.

На Фиг.4 представлена микрофотография, полученная методом сканирующей электронной микроскопии, диспергированных гранул (маточная смесь), полученных в Примере 4.

На Фиг.5 представлена микрофотография, полученная методом сканирующей электронной микроскопии, диспергированных гранул (маточная смесь), полученных в Примере 5.

Предпочтительное воплощение изобретения

Каждая из композиций (I) и (II) образует полимерную эмульсию «жидкость в твердом веществе» при комнатной температуре. Эта композиция включает: термопластичный полимер (А); от 0,1 до 50 массовых частей блок-сополимера (В), смешанного со 100 массовыми частями термопластичного полимера (А), причем фаза блок-сополимера (В) отделена от фазы термопластичного полимера (А); и от 0,1 до 20 массовых частей жидкого соединения (С), диспергированного в 100 массовых частях смеси термопластичного полимера (А) и блок-сополимера (В), где блок-сополимер (В) содержит блок (b1), имеющий высокую совместимость с термопластичным полимером (А), но низкую совместимость с жидким соединением (С), и блок (b2), имеющий высокую совместимость с жидким соединением (С), но низкую совместимость с термопластичным полимером (А), жидкое соединение (С) имеет низкую совместимость с блоком (b1) и с термопластичным полимером (А), но высокую совместимость с блоком (b2), причем фаза жидкого соединения (С) отделена от фазы термопластичного полимера (А) и представляет собой жидкость при температуре 100°С или ниже, жидкое соединение (С) окружено блок-сополимером (В), благодаря действию блок-сополимера (В), подобному действию поверхностно-активного вещества, термопластичный полимер (А) представляет собой полиолефиновый полимер, блок (b1) является полиолефиновым блоком и блок (b2) является полистирольным блоком, и блок-сополимер (В) является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из блок-сополимера полистирола - поли(этилен/пропилена); блок-сополимера полистирола - поли(этилен/бутилена); блок-сополимера полистирола - поли(этилен/пропилена)-полистирола; блок-сополимера полистирола - поли(этилен/бутилена)-полистирола и блок-сополимера полистирола - поли(этилен-этилен/пропилена)-полистирола.

Настоящее изобретение также раскрывает композицию, включающую: дисперсионную среду; и композицию (I) или (II), образующую полимерную эмульсию «жидкость в твердом веществе» при комнатной температуре, которая диспергирована в дисперсионной среде, где дисперсионной средой является любой из полимеров, отличных от термопластичного полимера (А), смесь полимера, отличного от термопластичного полимера (А), и пластификатора и раствор полимера, отличного от термопластичного полимера (А). Здесь и далее иногда на эту композицию будут ссылаться как на «композицию (III)». Также, в общем, на композиции (I), (II) и (III) будут ссылаться как на «композицию(и) по настоящему изобретению».

Настоящее изобретение раскрывает композицию (III), где полимер, отличный от термопластичного полимера (А), представляет собой термопластичный полимер, термореактивный полимер или предшественник термореактивного полимера.

Настоящее изобретение раскрывает композиции (I), (II) и (III), в которой жидкое соединение (С), являющееся жидкостью при температуре 100°С или ниже представляет собой органическое соединение или раствор органического соединения.

В композиции (I) по настоящему изобретению термопластичный полимер (А) представляет собой полиолефиновый полимер, блок (b1) является полиолефиновым блоком, имеющим высокую совместимость с полиолефиновым полимером (термопластичный полимер (А)), и блок (b2) является полистирольным блоком, имеющим высокую совместимость с жидким соединением (С), и блок-сополимер (В) является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из блок-сополимера (СЭП) полистирола - поли(этилен/пропилена); блок-сополимера (СЭБ) полистирола - поли(этилен/бутилена); блок-сополимера (СЭПС) полистирола поли(этилен/пропилена) - полистирола; блок-сополимера (СЭБС) полистирола -поли(этилен/бутилена)-полистирола и блок-сополимера (СЭЭПС) полистирола - поли(этилен-этилен/пропилена)-полистирола.

В композиции (I) по настоящему изобретению жидкое соединение является органическим соединением или раствором органического соединения, включающим ароматическое кольцо, алициклический скелет или полярную группу, имеющую более высокую совместимость с полистиролом, чем с полиолефином.

В композиции (II) по настоящему изобретению термопластичный полимер (А) представляет собой полистирольный полимер, блок (b1) является полистирольным блоком, имеющим высокую совместимость с полистирольным полимером (термопластичный полимер (А)) и блок (b2) является полиолефиновым блоком, имеющим высокую совместимость с жидким соединением (С), и блок-сополимер (В) является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из блок-сополимера (СЭП) полистирола - поли(этилен/пропилена); блок-сополимера (СЭБ) полистирола - поли(этилен/бутилена); блок-сополимера (СЭПС) полистирола поли(этилен/пропилена)-полистирола; блок-сополимера (СЭБС) полистирола - поли(этилен/бутилена)-полистирола и блок-сополимера (СЭЭПС) полистирола - поли(этилен-этилен/пропилена)-полистирола.

В композиции (II) по настоящему изобретению жидкое соединение является органическим соединением или раствором органического соединения, имеющим более высокую совместимость с полиолефином, чем с полистиролом, и имеющим низкую совместимость с полистиролом, таким как алкил, или алкенил, или их сложные или простые эфиры, или простой полиэфирамин, или спирт.

В композициях по настоящему изобретению в качестве жидкого соединения (С) можно использовать по меньшей мере одного представителя, выбранного из группы, состоящей из фармацевтического препарата, бактерицидного агента, фунгицидного агента, противовирусного агента, антистатика, противоводорослевого агента, консерванта, ароматического агента, агента, отпугивающего насекомых, инсектицида, агента, отпугивающего грызунов, агента, отпугивающего птиц, агента, отпугивающего животных, аттрактанта, агрохимиката, агента, препятствующего обрастанию микроорганизмами, огнезащитного агента, пылеулавливающего агента, удобрения и дезодоранта.

Формованное изделие по настоящему изобретению получено из композиции (I), (II) или (III). Это формованное изделие имеет покрытие из жидкого соединения (С), вытекшего из композиции, причем это покрытие имеет толщину 1 мкм или менее.

Формованное изделие по настоящему изобретению представляет собой изделие, полученное экструзионным формованием из композиции (I), (II) или (III). Примеры формованного изделия включают волокно, ткань или волокнистое изделие, изготовленное из волокна, и многослойное изделие из него, трубу, листовой материал, пленку и многослойное формованное изделие, полученное из того же материала.

Примеры формованного изделия по настоящему изобретению включают изделие, полученное литьевым формованием, центробежным формованием, формованием с раздувом, каждое из которых получено из композиции (I), (II) или (III).

Настоящее изобретение раскрывает краску или материал покрытия, полученный из композиции (I), (II) или (III). Настоящее изобретение раскрывает фильтр, включающий в качестве основного пылеулавливающего материала ткань, волокнистое изделие или слоистый материал, полученный из композиции (I), (II) или (III).

В настоящем изобретении термопластичный полимер (А) является полимером или эластомером, формуемым в пленку, листовой материал, волокно, изделие литьевого формования и т.д. Примеры термопластичного полимера (А) включают полиолефиновый полимер, к которому относительно трудно добавить жидкий органический полимер в высокой концентрации. Конкретные примеры термопластичного полимера (А) включают гомополимеры, такие как полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиакрилат, полиметакрилат, поли(1-бутен), поли(1-пентен) и полиметилпентен, и их сополимеры. Среди таких представителей предпочтительно, чтобы термопластичный полимер (А), используемый в композиции по настоящему изобретению, представлял собой полиолефиновый полимер или полистирольный полимер, имеющий низкую температуру плавления и низкую реакционную способность. Использование в качестве термопластичного полимера (А) полимера с высокой температурой плавления привело бы к большой разнице между температурой плавления и температурой кипения добавляемого жидкого соединения, и, следовательно, к большим потерям жидкого соединения при формовании, и таким образом вызвало необходимость использования специального устройства быстрого охлаждения/предотвращения потерь, такого, например, как подводный резак (underwater cutter).

В композициях по настоящему изобретению фаза блок-сополимера (В) отделена от фазы термопластичного полимера (А), образующего матрицу (здесь и далее на него иногда ссылаются как на «полимер (А) матрицы»), метастабильно диспергирована в полимере (А) матрицы, так что блок-сополимер (В) образует поверхность раздела между полимером (А) матрицы и жидким соединением (С). Блок-сополимер (В) включает по меньшей мере два полимерных блока: блок (b1), имеющий высокую совместимость с полимером (А) матрицы, но низкую совместимость с жидким соединением (С), и блок (b2), имеющий высокую совместимость с жидким соединением (С) и низкую совместимость с полимером (А) матрицы. В композициях по настоящему изобретению ключевым фактором для образования стабильной полимерной эмульсии «жидкость в твердом веществе» является сочетание материалов, используемых в качестве полимера (А) матрицы, жидкого соединения (С) и блок-сополимера (В).

Композиция по настоящему изобретению содержит от 0,1 до 50 массовых частей блок-сополимера (В) по отношению к 100 массовым частям полимера (А) матрицы. В случае, когда содержание блок-сополимера (В) менее 0,1 массовых частей, абсолютное количество жидкого соединения (С), содержащееся в полимерной эмульсии «жидкость в твердом веществе», мало. В результате невозможно придать достаточную функциональность изделию из такой композиции. С другой стороны, содержание блок-сополимера (В) более 50 массовых частей слишком велико, чтобы получить требуемую полимерную эмульсию «жидкость в твердом веществе». Содержание блок-сополимера (В) предпочтительно составляет от 0,2 до 30 массовых частей по отношению к 100 массовым частям полимера (А) матрицы. В композиции содержание жидкого соединения (С) и содержание блок-сополимера (В) коррелируют между собой.

Композиции (I) и (II) по настоящему изобретению также используют как маточные смеси. В таких случаях содержание блок-сополимера (В) предпочтительно составляет от 4 до 25 массовых частей по отношению к 100 массовым частям полимера (А) матрицы, хотя это зависит от степени разбавления. Более того, во многих случаях формованные изделия по настоящему изобретению получают, используя разбавленную маточную смесь. Содержание блок-сополимера (В) в формованном изделии предпочтительно составляет от 0,2 до 2,5 массовых частей по отношению к 100 массовым частям полимера (А) матрицы.

В композиции (I) по настоящему изобретению, где полимер (А) матрицы является полиолефиновым полимером, блок-сополимер (В) включает полиолефиновый блок (b1), и, следовательно, имеет превосходную совместимость с полимером (А) матрицы. Также блок-сополимер (В) включает полистирольный блок в качестве блока (b2) и, следовательно, имеет отличную совместимость с ароматическим или алициклическим соединением в качестве жидкого соединения (С). Блок-сополимер (В), содержащийся в композиции (I), является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из блок-сополимера (СЭП) полистирола-поли(этилен/пропилена), блок-сополимера (СЭБ) полистирола-поли(этилен/бутилена), блок-сополимера (СЭПС) полистирола-поли(этилен/пропилена)-полистирола, блок-сополимера (СЭБС) полистирола-поли(этилен/бутилена)-полистирола и блок-сополимера (СЭЭПС) полистирола-поли(этилен-этилен/пропилена)-полистирола.

В расплавленном полимере (А) матрицы блок-сополимер (В) представляет отдельную фазу, но метастабильно диспергированную благодаря высокой совместимости с полимером (А) матрицы блока (b1). Блок-сополимер (В) проявляет поведение, подобное поверхностно-активному веществу, и образует поверхность раздела с образованием полимерной эмульсии ««жидкость в твердом веществе», в которой жидкое соединение (С), имеющее низкую совместимость с полимером (А) матрицы, заключено в сополимере (В). Эмульсия образована пленкой блок-сополимера (В). Эта пленка образована двумя слоями: внешним слоем, включающим блок (b1), имеющий высокую совместимость с полимером (А), и внутренним слоем, включающим блок (b2), имеющий высокую совместимость с жидким соединением (С). Образование такой полимерной эмульсии «жидкость в твердом веществе» дает возможность стабильного содержания внутри блок-сополимера жидкого соединения (С) в большом количестве так, что оно сохраняется в жидкой форме.

Эта форма полимерной эмульсии «жидкость в твердом веществе» стабильно сохраняется даже после затвердевания композиции. Даже после плавления и повторной сдвиговой деформации в закрытой системе форма полимерной эмульсии «жидкость в твердом веществе» восстанавливается и стабильно сохраняется. Жидкое соединение (С) окружено плотной пленкой блок-сополимера (В), так что проницаемость жидкого соединения (С) через пленку блок-сополимера является низкой, и жидкое соединение хранится локально. Таким образом, структура обеспечивает отличные характеристики продолжительного высвобождения.

Жидкое соединение (С), используемое в композициях по настоящему изобретению, которое является жидкостью при температуре 100°С и ниже, предпочтительно выбирают с точки зрения такого сочетания с полимером (А) матрицы и блоком (b1) блок-сополимера (В), чтобы образовалась стабильная полимерная эмульсия «жидкость в твердом веществе». В частности, предпочтительно выбираемое жидкое соединение (С) имеет низкую совместимость и отделено от фазы полимера (А) матрицы, но имеет высокую совместимость с блоком (b1) блок-сополимера (В). Примеры жидкого соединения (С) включают органический раствор и водный раствор. Предпочтительно, жидкое соединение (С), используемое в композициях (I), (II) и (III) по настоящему изобретению, является органическим раствором. Жидкое соединение (С) предпочтительно представляет собой жидкость при температуре 100°С или ниже, в частности, при комнатной температуре, ввиду легкости выбора подходящей скорости диффузии активных компонентов. Можно использовать в настоящем изобретении органический раствор или водный раствор, в котором органическое соединение, находящееся в твердой фазе при температуре 100°С или ниже, или неплавкое соединение, например неорганическое соединение, растворяется в растворителе. Альтернативно, используя органический раствор органического соединения, имеющего низкую температуру кипения, или подобный ему, обеспечивают пониженное парциальное давление и более низкую скорость высвобождения.

Примеры органического соединения, которое представляет собой жидкость при температуре 100°С или ниже и может быть использовано в качестве жидкого соединения (С) в композициях по настоящему изобретению, включают натуральное эфирное масло, такое как, терпены и подобные им соединения; хвойное масло, такое как кедровое масло, содержащее большое количество туепсена с превосходными свойствами для отпугивания насекомых и клещей, эвкалиптовое масло, имеющее превосходные бактерицидные и противовирусные свойства и оказывающее бронходилатирующий эффект, лемонграссовое масло,