Клеи, полученные из полимерных систем

Клеи, полученные из полимерных систем

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к клею, содержащему, по меньшей мере, одну полимерную систему, полученную способом уменьшения вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки, по меньшей мере, одной полимерной смеси, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутой полимерной смеси.

Уровень техники

На современном уровне техники известны клеи на основе этилен-пропиленового сополимерного каучука (ЭПК) и/или терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера (ЭПДМ).

В патенте США № 5798175 описываются композиции клеев, склеивающих при надавливании, (КСН) на основе натурального каучука или синтетического каучука и аморфной полиолефиновой смеси, содержащей ЭПК, гидрированный полиизопрен и атактический полипропилен (АПП). Клеи получают в результате составления композиций из вышеупомянутых полимеров, совместимого вещества, повышающего клейкость, и органического растворителя. Таким образом, клеи являются клеями, содержащими растворитель, а не термоплавкими клеями.

В патенте США № 5612144 описывается композиция клейкой ленты, содержащая полимерную смесь из, по меньшей мере, одного каучука ЭПДМ или предпочтительно трех различных марок каучуков ЭПДМ в равных количествах и еще одного полимера, выбираемого из полиизопрена, полибутадиена, ЭПК и их смесей.

В патенте США № 5618883 описывается композиция термоплавкого клея, склеивающего при надавливании, содержащая каучук ЭПК повышенной клейкости, модифицированный сополимером в виде стирол-этилен-бутилен-стирольного блок-сополимера и/или стирол-этилен-пропилен-стирольного блок-сополимера.

Данные композиции предшествующего уровня техники для получения хорошей когезионной прочности и хороших характеристик адгезии полагаются на отверждение или химическое сшивание.

В патенте США № 6143818 описывается композиция термоплавкого клея, содержащая полимерный компонент, состоящий из каучуков ЭПК и/или ЭПДМ и, по меньшей мере, одного полукристаллического олефинового полимера. Композиции обеспечивают достижение превосходной теплостойкости и хорошей адгезии к широкому ассортименту подложек. Тем не менее, вязкость полимерного компонента является чрезвычайно высокой для нескольких областей применения, в особенности для тех областей применения, где настоятельно требуются низкая вязкость клея или высокая доля полимера в рецептуре клея.

Несмотря на состояние технологии, было бы желательно получить клеи на основе каучуков ЭПК и/или ЭПДМ и полукристаллических олефиновых полимеров, которые характеризуются высокой когезионной прочностью, узким молекулярно-массовым распределением в сочетании с низкой вязкостью расплава и высокой гибкостью.

Краткое изложение изобретения

Изобретение относится к клею, содержащему, по меньшей мере, одну полимерную систему, где полимерную систему получают способом уменьшения вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, который содержит:

а) эластомерный каучук или смесь из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и

b) полукристаллический олефиновый полимер или смесь из полукристаллических олефиновых полимеров.

Клей согласно настоящему изобретению содержит упомянутую полимерную систему в количестве в диапазоне от 15 до 95 мас.% в расчете на совокупное количество клея.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение предлагает клей, содержащий, по меньшей мере, одну полимерную систему. Полимерную систему получают способом уменьшения вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, который состоит из:

а) эластомерного каучука или смеси из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и

b) полукристаллического олефинового полимера или смеси из полукристаллических олефиновых полимеров.

Полимерные системы настоящего изобретения могут быть получены способом, включающим следующие далее стадии:

а) получение, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, который включает нижеследующее или состоит из него: эластомерный каучук или смесь из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и полукристаллический олефиновый полимер или смесь из полукристаллических олефиновых полимеров;

b) уменьшение вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала в результате обработки упомянутого полимерного смесевого исходного материала, по меньшей мере, одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения выше температуры размягчения полимерного смесевого исходного материала.

Предпочтительно полимерные смесевые исходные материалы настоящего изобретения представляют собой полимерные сплавы. Термин «полимерный сплав» в соответствии с использованием в настоящем документе имеет почти то же самое значение, что и «полимерная смесь», но является более узким, чем термин «полимерная смесь». В полимерном сплаве взаимодействия между образующими его системами являются более сильными, чем в полимерной смеси. Термин «полимерный сплав» подразумевает обозначение твердого раствора двух систем, в котором две системы являются взаимно тонкодиспергированными в такой степени, что между ними нельзя провести различие при помощи невооруженного глаза.

Термин «полимер» в соответствии с приведенным выше использованием включает гомополимеры и сополимеры, такие как терполимеры, тетраполимеры и тому подобное.

Термин «полимерная система» в соответствии с использованием в настоящем изобретении относится к полимеру или смеси из двух и более различных полимеров, которые получают в результате уменьшения вязкости расплава (200°С), по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала. Полимерная система настоящего изобретения всегда характеризуется меньшей вязкостью расплава, чем не подвергнутый обработке полимерный смесевой исходный материал. Для сопоставления вязкостей расплавов полимерной системы и полимерного смесевого исходного материала, вязкости всех расплавов определяют в одних и тех же условиях.

Согласно способу уменьшения вязкости расплава (200°С) описывавшихся выше полимерных смесевых исходных материалов могут быть получены модифицированные материалы, обладающие различными свойствами. Вследствие контролируемой деструкции полимерной цепи, которая происходит в ходе описывавшегося выше способа, полимерный смесевой исходный материал модифицируется. Данная контролируемая деструкция по существу уменьшает молекулярную массу полимерных цепей. По мере уменьшения средней молекулярной массы вязкость расплава понижается, а молекулярно-массовое распределение сужается.

Предпочтительно определенную при 200°С вязкость расплава полимерного смесевого исходного материала уменьшают под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения вплоть до достижения вязкости расплава (при 200°С) полученной полимерной системы, меньшей, чем 50% от первоначальной вязкости расплава (при 200°С) полимерного смесевого исходного материала.

Термин «первоначальная вязкость расплава» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к вязкости расплава, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала до уменьшения его вязкости расплава (200°С) по описывавшемуся выше способу.

Способ уменьшения вязкости расплава (200°С), по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутого полимерного смесевого исходного материала, может быть реализован в одночервячных экструдерах, двухчервячных экструдерах, смесителях Бэнбери, замесочных машинах и на вальцах. В их числе в особенности предпочтительным является использование одночервячных экструдеров, двухчервячных экструдеров и замесочных машин.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, один полимерный смесевой исходный материал, такой как полимерные смеси в форме гранул, необязательно объединяют с одной или несколькими добавками. После этого получающуюся в результате композицию подают в экструдер. С получающейся в результате композицией во время экструдирования объединяют, по меньшей мере, один донор радикалов в результате его непосредственного нагнетания в экструдер либо в питающее отверстие, либо через отверстие в цилиндре, предпочтительно в виде раствора. В соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления, по меньшей мере, один донор радикалов может быть перед экструдированием перемешан в сухом состоянии с композицией, содержащей, по меньшей мере, один полимерный смесевой исходный материал и необязательно одну или несколько добавок. Кроме того, добавки в случае присутствия таковых могут быть добавлены в виде раствора совместно с, по меньшей мере, одним донором радикалов в результате нагнетания в расплавленную смолу во время экструдирования. Вне зависимости от способа добавления, по меньшей мере, одного донора радикалов или дополнительных добавок при повышенных температурах экструдирования донор радикалов инициирует контролируемое разложение, которое уменьшает среднюю молекулярную массу полимерного смесевого исходного материала. Для удаления любого непрореагировавшего донора радикалов совместно с остаточными растворителями в цилиндре экструдера может быть проведена вакуумная дегазация. Подвергшийся разложению полимерный смесевой исходный материал, который представляет собой полимерную систему настоящего изобретения, может покидать экструдер через экструзионную головку, а после этого может быть закален в водяной бане и разрублен на гранулы. Полученное уменьшение молекулярной массы согласно измерению вязкости расплава в результате приводит к получению очень низкой вязкости расплава.

В соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления полимерная система настоящего изобретения может быть получена при использовании двухстадийного способа, который начинается при реализации описывавшегося выше способа экструдирования первой стадии, что в результате приводит к получению полимерных гранул. Данные гранулы также могут быть перепущены на способ второй стадии, который является идентичным первой стадии за исключением того, что исходный материал представляет собой полимерные гранулы, полученные в результате переработки на первой стадии. Как и в случае одностадийного способа, полимер перед экструдированием может быть перемешан в сухом состоянии с, по меньшей мере, одним донором радикалов.

Описывавшиеся выше способы обычно реализуют при температурах, больших, чем температура размягчения, по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала, предпочтительно при температурах в диапазоне от 120°С до 300°С, а более предпочтительно от 150° до 250°С. В определенных вариантах осуществления описывавшиеся выше способы реализуют в атмосфере азота. Уровень сдвигового воздействия, прикладываемого к реакционной смеси, не является критическим моментом, но он предпочтительно эквивалентен сдвиговому напряжению, генерируемому в двухчервячном экструдере ZSK, таком как тот, который идентифицирован в примерах.

Специалистам в соответствующей области техники должно быть очевидно то, что способ уменьшения вязкости расплава (200°С), по меньшей мере, одного полимерного смесевого исходного материала под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутых полимерных смесевых исходных материалов, не ограничивается конкретным донором радикалов или классом доноров радикалов. Подходящими для использования в настоящем изобретении являются несколько доноров радикалов, в том числе азо-соединения, диазо-соединения и пероксиды, такие как органические пероксиды. Класс органических пероксидов включает нижеследующее, но не ограничивается только этим: TRIGONOX 101® (2,5-диметил-2,5-ди[трет-бутилпероксил]гексан) и TRIGONOX 301® (3,6,9-триэтил-3,6,9-триметил-1,4,7-трипероксононан), из которых оба доступны в компании AKZO, и (ди-трет-амилпероксид), доступный в компании CK Witco как DTAP® и в компании AKZO как Trigonox 201®, дикумилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3, 1,3-бис(трет-бутилпероксиизопропил)бензол, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, н-бутил-4,4-бис(трет-бутилперокси)валерат, бензоилпероксид, п-хлорбензоилпероксид, 2,4-дихлорбензоилпероксид, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, диацетилпероксид, лауроилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат.

Доноры радикалов настоящего изобретения в общем случае добавляют к полимерным смесевым исходным материалам при температурах в диапазоне от 10° до 200°С и используют в их функции в качестве доноров радикалов при температурах в диапазоне от 100°С до 300°С. Добавленные количества находятся в диапазоне от 0,05 до 10 мас.%, но предпочтительно от 0,2 до 2 мас.%, в расчете на совокупное количество полимерных смесевых исходных материалов, использующихся в способе.

Как упоминалось выше, вязкость расплава (при 200°С) полимерной системы настоящего изобретения, которую получают в соответствии с описывавшимся выше способом, является меньшей, чем 50%, более предпочтительно меньшей, чем 40%; или меньшей, чем 30%, а наиболее предпочтительно меньшей, чем 20%; или меньшей, чем 10%, от первоначальной вязкости расплава (при 200°С) исходной полимерной смеси (полимерного смесевого исходного материала).

В одном варианте осуществления полимерный смесевой исходный материал настоящего изобретения характеризуется первоначальной вязкостью расплава, равной, по меньшей мере, 300000 мПа-сек при 200°С. В еще одном варианте осуществления полимерный смесевой исходный материал характеризуется первоначальной вязкостью расплава при 200°С, равной, по меньшей мере, 350000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 400000 мПа-сек или, по меньшей мере, 450000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 500000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 1000000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 10000000 мПа-сек; или, по меньшей мере, 20000000 мПа-сек. Предпочтительно первоначальная вязкость расплава (200°С) полимерного смесевого исходного материала находится в диапазоне от 300000 мПа-сек до 15000000 мПа-сек.

В еще одном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется вязкостью расплава (также называемой вязкостью по Брукфильду) в диапазоне от 3000 до 1000000 мПа-сек при 200°С, предпочтительно от 3000 до 250000 мПа-сек. В одном варианте осуществления описывавшаяся выше полимерная система характеризуется вязкостью расплава при 200°С в диапазоне от 4000 до 200000 мПа-сек; или от 5000 до 100000 мПа-сек; или от 6000 до 80000 мПа-сек; или от 7000 до 70000 мПа-сек; или от 8000 до 60000 мПа-сек; или от 9000 до 50000 мПа-сек. В других вариантах осуществления вязкость расплава при 200°С описывавшейся выше полимерной системы находится в диапазоне от 3000 до 40000 мПа-сек; или от 3500 до 30000 мПа-сек; или от 4000 до 20000 мПа-сек, в зависимости от области применения.

Полимерная система настоящего изобретения может быть дополнительно охарактеризована определенными параметрами, подобными молекулярно-массовому распределению, температуре стеклования, теплоте плавления и пиковой температуре плавления (Tm). Вследствие своей химической природы полимерная система предпочтительно ведет себя так, как будто это химически идентичный полимер, даже в случае присутствия в полимерной системе двух и более химически различных полимеров. Поэтому описывавшиеся выше параметры называются получающимся в результате молекулярно-массовым распределением, получающейся в результате температурой стеклования, получающейся в результате теплотой плавления и получающейся в результате пиковой температурой плавления (Tm) полимерной системы.

В определенных вариантах осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающимся в результате молекулярно-массовым распределением Mw/Mn, определенным по методу гельпроникающей хроматографии, в диапазоне от 1,5 до 5,0. В одном варианте осуществления полимерная система характеризуется молекулярно-массовым распределением Mw/Mn в диапазоне от 1,6 до 4,0; или от 1,7 до 3,3; или от 2,0 до 3,0; или от 2,2 до 2,8.

Полимерная система настоящего изобретения может быть дополнительно охарактеризована своим относительным удлинением при разрыве. Предпочтительно описывавшаяся выше полимерная система характеризуется относительным удлинением при разрыве, равным, по меньшей мере, 50% согласно определению в соответствии с документом EN ISO 527-3. В одном варианте осуществления полимерная система характеризуется относительным удлинением при разрыве, равным, по меньшей мере, 100%; или, по меньшей мере, 200%; или, по меньшей мере, 400%; или, по меньшей мере, 600%; или, по меньшей мере, 800%; или, по меньшей мере, 1000%; или, по меньшей мере, 1100%; или, по меньшей мере, 1200%; или, по меньшей мере, 1400%. В еще одном варианте осуществления относительное удлинение при разрыве описывавшегося выше полимера находится в диапазоне от 50% до 2000%, предпочтительно от 1000% до 1800%.

В еще одном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется пределом прочности при разрыве, равным, по меньшей мере, 2,5 МПа согласно определению в соответствии с документом EN ISO 527-3. В определенных вариантах осуществления описывавшаяся выше полимерная система характеризуется пределом прочности при разрыве, равным, по меньшей мере, 5 МПа; или, по меньшей мере, 6 МПа; или, по меньшей мере, 8 МПа; или, по меньшей мере, 11 МПа. В еще одном варианте осуществления предел прочности при разрыве описывавшейся выше полимерной системы находится в диапазоне от 2,5 МПа до 20 МПа, предпочтительно от 10 МПа до 18 МПа.

В одном дополнительном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающейся в результате температурой стеклования, определенной по методу ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии), в диапазоне от 5 до -65°С, предпочтительно от -5 до -60°С, а более предпочтительно от -10 до -50°С.

В определенных вариантах осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающейся в результате теплотой плавления в диапазоне от 30 до 90 Дж/г. В одном варианте осуществления полимерная система характеризуется теплотой плавления в диапазоне от 30 до 80 Дж/г; или от 35 до 60 Дж/г; или от 40 до 50 Дж/г.

В еще одном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения характеризуется получающейся в результате пиковой температурой плавления (Tm), заключенной в пределах от 125°С до 165°С. В еще одном варианте осуществления полимерная система характеризуется пиковой температурой плавления (Tm) в диапазоне от 130 до 160°С; или от 131 до 150°С; или приблизительно от 132 до 145°С; или от 133 до 140°С.

Как отмечалось выше, модифицированные полимерные материалы получают способом уменьшения вязкости расплава полимерных смесевых исходных материалов под действием, по меньшей мере, одного донора радикалов в условиях сдвигового напряжения. В ходе реализации способа разложения происходит контролируемая деструкция полимерной цепи, что приводит к получению полимерных систем настоящего изобретения. Полимерные системы и клеи, содержащие полимерные системы, характеризуются высокой гибкостью и лучшей адгезией, чем не подвергнутые обработке полимерные смеси или чем клеи, содержащие не подвергнутые обработке полимерные смесевые исходные материалы.

Термин «эластомерный каучук» (ЭПК) в соответствии с использованием в настоящем документе относится к эластомерным сополимерам этилена и пропилена или таким упомянутым сополимерам, модифицированным функциональными мономерами. В частности, термин «эластомерный каучук» отражает свойство материала, заключающееся в его способности претерпевать существенное относительное удлинение, а после этого возвращаться к своим приблизительно первоначальным размерам при сбрасывании напряжения, вызывающего удлинение материала. Предпочтительно эластомерный каучук настоящего изобретения будет характеризоваться меньшей, чем 50%-ной, такой как меньшая, чем 30%-ная или меньшая, чем 10%-ная, остаточной деформацией по истечении одной минуты при восстановлении после деформации в 100%, приложенной в течение одной минуты при температуре 22°С.

Термин «олефиновый полимер» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к полимеру, включающему один или несколько альфа-олефинов в заполимеризованной форме.

В одном варианте осуществления эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий, по меньшей мере, 40 мас.% этилена, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас.% этилена, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 60 мас.% этилена, так как, по меньшей мере, 70 мас.% этилена.

Использование полимерных систем, содержащих этилен-пропиленовые каучуки, включающие, по меньшей мере, 40% этилена, является выгодным, поскольку получающиеся в результате клеи характеризуются высокими когезионной прочностью и ударной вязкостью.

В одном альтернативном варианте осуществления этилен-пропиленовый эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий менее чем 35 мас.% этилена, более предпочтительно менее чем 32 мас.% этилена, а наиболее предпочтительно менее чем 30 мас.% этилена.

В частности, этилен-пропиленовый каучук включает от 10 до 35 мас.% этилена, предпочтительно от 15 до 32 мас.% этилена, а, в частности, предпочтительно от 20 до 30 мас.% этилена, в расчете на совокупное количество этилен-пропиленового каучука.

Использование полимерных систем, содержащих этилен-пропиленовые каучуки, включающие менее чем 35 мас.% этилена, является выгодным, поскольку получающиеся в результате клеи характеризуются высокой гибкостью и высоким относительным удлинением при разрыве.

В одном дополнительном варианте осуществления эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий от 15 до 50 мас.% пропилена.

В одном альтернативном варианте осуществления этилен-пропиленовый каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий от 65 до 90 мас.%, предпочтительно от 70 до 80 мас.%, пропилена.

В определенных вариантах осуществления эластомерный каучук настоящего изобретения содержит сополимер этилена и пропилена, включающий, по меньшей мере, 40 мас.%, так как, по меньшей мере, 50 мас.%, этилена и от 15 до 50 мас.% пропилена.

В альтернативном варианте, этилен-пропиленовый каучук настоящего изобретения может включать от 10 до 35 мас.% этилена и от 65 до 90 мас.% пропилена.

В дополнение к этому, эластомерный каучук настоящего изобретения может содержать сополимер этилена и пропилена, модифицированный функциональным мономером. Функциональные мономеры включают класс ненасыщенных органических соединений, имеющих одну или несколько функциональных групп, включающих карбокислотную группу, ангидридную группу, гидроксильную группу, группу простого эфира, первичную, вторичную и третичную аминогруппы и сложноэфирную группу.

Эластомерные каучуки настоящего изобретения также могут быть выбраны из эластомерных терполимеров. Предпочтительные эластомерные терполимеры (ЭПДМ) включают от 40 до 80 мас.% этилена, от 15 до 50 мас.%, предпочтительно от 20 до 45 мас.%, пропилена и от 2 до 15 мас.% диена. Диен может быть выбран из группы, состоящей из 1,4-гексадиена, норборнадиена, этилиденнорборнена, дициклопентадиена, бутадиена и изопрена. Каучук ЭПДМ, использующийся в данном случае, также включает и функционально модифицированные версии терполимеров, имеющие функциональные группы, упоминавшиеся в настоящем документе выше. Каучуки ЭПК и ЭПДМ коммерчески доступны в компании Exxon Chemical Company под торговым наименованием Vistalon и в компании DMS Polymers, Inc. под торговым наименованием Kelton. Функционально модифицированные каучуки ЭПДМ, имеющие ангидридные группы, продают под торговым наименованием Exxelor в компании Exxon Chemical Company.

Уровень содержания сомономера в эластомерном каучуке (а) может быть рассчитан по измеренному (по методу ИКФП) уровню содержания сомономера в полукристаллическом олефиновом полимере (b) и в конечной полимерной системе с учетом массовых соотношений между эластомерным каучуком (а) и полукристаллическим олефиновым полимером (b).

В одном предпочтительном варианте осуществления полукристаллический олефиновый полимер представляет собой сополимер этилена, присутствующего в количестве в диапазоне от 1 до 35 мас.%, и, по меньшей мере, одного сомономера, присутствующего в количестве в диапазоне от 65 до 99 мас.% и выбираемого из группы, состоящей из С3-С20 альфа-олефинов. Предпочтительные С3-С20 альфа-олефины включают С3-С12 α-олефины, такие как пропилен, бутилен, гексен, октен, децен, додецен, пентен, гептен, нонен, 4-метилпентен-1,3-метилпентен-1, 3,5,5-триметилгексен-1 и 5-этил-1-нонен. Один в особенности предпочтительный сомономер представляет собой пропилен.

Предпочтительный полукристаллический олефиновый сополимер, использующийся в практике данного изобретения, обычно содержит звенья, произведенные из пропилена, в количестве, равном, по меньшей мере, 65 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 80 мас.%, а более предпочтительно, по меньшей мере, 85 мас.%, сополимера. Типичное количество звеньев, произведенных из этилена, составляет, по меньшей мере, 1 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 2 мас.%, а более предпочтительно, по меньшей мере, 5 мас.%, и максимальное количество звеньев, произведенных из этилена и присутствующих в данных сополимерах, не превышает 35 мас.%, предпочтительно не превышает 30 мас.%, а более предпочтительно не превышает 20 мас.%, сополимера. Количество звеньев, произведенных из описывавшихся выше С4-С20 альфа-олефинов, в случае наличия таковых, обычно составляет, по меньшей мере, 1 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 2 мас.%, а более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 5 мас.%, и типичное максимальное количество звеньев, произведенных из описывавшихся выше С4-С20 альфа-олефинов, обычно не превышает 35 мас.%, предпочтительно оно не превышает 30 мас.%, а более предпочтительно оно не превышает 20 мас.%, сополимера. Объединенное совокупное количество звеньев, произведенных из этилена и любого С4-С20 альфа-олефина, обычно не превышает 40 мас.%, предпочтительно оно не превышает 30 мас.%, а более предпочтительно оно не превышает приблизительно 20 мас.%, сополимера.

Термин «полукристаллический», использующийся для олефинового полимера, относится к тем полимерным материалам, которые включают как кристаллические, так и аморфные области в твердом состоянии. В кристаллической области все молекулярные цепи полимеров скомпонованы в упорядоченных трехмерных массивах, структура которых может быть полностью охарактеризована их элементарными ячейками - наименьшим структурным элементом, использующимся для описания кристалла. Аморфные полимеры в противоположность этому не имеют упорядоченных трехмерных структур в твердом состоянии. Их молекулярные цепи скомпонованы в пространстве совершенно случайным образом. Полукристаллические полимеры легко можно отличить от полностью аморфных полимеров в результате выявления присутствия или отсутствия температуры плавления (Tm) и связанной с ней энтальпии или теплоты плавления (ΔНm), возникающей при преобразовании кристаллического состояния в жидкое состояние при нагревании. Все полукристаллические полимеры обнаруживают температуру плавления, в то время как у аморфных полимеров температура плавления отсутствует. Аморфные полимеры претерпевают переход из стеклообразного твердого состояния в каучукообразное эластичное состояние в узком температурном диапазоне в области температуры стеклования Tg. Температуру стеклования Tg нельзя смешивать с температурой плавления Tm. В отличие от перехода при плавлении у кристаллических материалов переход при стекловании у аморфных полимеров не обнаруживает изменения энтальпии (ΔН), связанного с ним.

Необходимо указать на то, что описывавшиеся выше полукристаллические полимеры при продаже зачастую называются кристаллическими полимерами. За исключением монокристаллов, получаемых в небольших масштабах в лабораториях, в деловых кругах безупречно кристаллические полимеры не встречаются, и все так называемые кристаллические полимеры, строго говоря, являются полукристаллическими. Поэтому определение полукристаллических полимеров, приведенное в настоящем документе, включает термин «кристаллические полимеры».

Поскольку полукристаллические полимеры включают как кристаллические, так и аморфные области, в дополнение к переходу при плавлении у кристаллов они могут обнаруживать и переход при стекловании, связанный с аморфной областью материала. Переход при стекловании имеет место при температуре, меньшей, чем температура плавления.

Температура плавления Tm, энтальпия или теплота плавления (ΔНm) и температура стеклования (Tg) могут быть определены по методу дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Методика хорошо известна для специалистов в соответствующей области техники и хорошо описывается в научной литературе.

Термин «полукристаллический олефиновый полимер» в соответствии с использованием в настоящем изобретении в особенности предпочтительно относится к олефиновым полимерам, характеризующимся теплотой плавления, определенной по методу ДСК, в диапазоне от 20 до 95 Дж/г, более предпочтительно от 25 до 90 Дж/г, а наиболее предпочтительно от 30 до 80 Дж/г.

Полукристаллические олефиновые полимеры, относящиеся к описывавшемуся выше типу, могут быть приобретены во множестве коммерческих источников, так как в случае полукристаллических олефиновых полимеров на полипропиленовой основе от компании Huntsman Corporation под торговым наименованием Rexflex.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна полимерная смесь настоящего изобретения состоит из приблизительно от 5 до 95 мас.% эластомерного каучука или смеси из эластомерных каучуков, выбираемых из группы, состоящей из этилен-пропиленового каучука и терполимерного каучука этилен-пропилен-диенового мономера, и приблизительно от 5 до 95 мас.% полукристаллического олефинового полимера или смеси из полукристаллических олефиновых полимеров.

Предпочтительные полимерные смеси, использующиеся в практике настоящего изобретения, характеризуются уровнем содержания каучуков ЭПК и/или ЭПДМ в диапазоне от 5 до 80 мас.%, предпочтительно от 15 до 75 мас.%, а более предпочтительно от 30 до 60 мас.%. В альтернативном варианте, могут быть использованы полимерные смеси, характеризующиеся уровнем содержания каучуков ЭПК и/или ЭПДМ в диапазоне от 50 до 80 мас.%, предпочтительно от 60 до 75 мас.%, а более предпочтительно от 65 до 70 мас.%.

По меньшей мере, одна полимерная смесь наиболее предпочтительно содержит от 15 до 70 мас.% каучуков ЭПК или ЭПДМ или их смеси и от 30 до 85 мас.%, по меньшей мере, одного полукристаллического олефинового полимера. В одном в особенности предпочтительном варианте осуществления полимерная система настоящего изобретения содержит от 30 до 70 мас.% каучуков ЭПК или ЭПДМ или их смеси и от 30 до 70 мас.%, по меньшей мере, одного полукристаллического олефинового полимера.

Каучук и полукристаллический полимер могут быть предварительно перемешаны до получения полимерной смеси или полимерного сплава. Полимерная смесь может быть получена в результате механического перемешивания каучука ЭПК/ЭПДМ с полукристаллическим олефиновым полимером при использовании экструдера или смесителя Бэнбери и тому подобного.

Она также может быть получена «по месту» в результате проведения постадийной полимеризации в одном или в серии из параллельных реакторов. Одним примером такого реакторного способа «по месту» является способ Catalloy, использующийся в компании LyondellBasell. В данном способе используют несколько газофазных реакторов при параллельном соединении, что делает возможным раздельное проведение полимеризации различного мономерного исходного сырья в каждом реакторе. Каждый реактор функционирует независимо от других, так что продукт каждого реактора может быть достаточно отличающимся от того, что получают в других реакторах. Продукт из каждого реактора может быт перемешанным или смешанным, что создает полимерные сплавы непосредственно на выходе со способа полимеризации. Описывавшийся способ многостадийной полимеризации, например, раскрывается в следующих далее опубликованных ссылках: ЕР-А-0472946, ЕР-А-0477662, ЕР-А-0483675 и ЕР-А-0489284.

Одним примером полимерных смесей или сплавов, полученных по способу Catalloy, являются термопластичные олефины (ТПО), которые представляют собой смеси или сплавы каучука ЭПК и полукристаллических полипропиленов. Смеси или сплавы, полученные по способу Catalloy, коммерчески доступны в компании LyondellBasell при обозначении торгового наименования Adflex, Softell и Hifax.

Полимерные системы настоящего изобретения могут быть использованы непосредственно в качестве клея или для получения клея могут быть перемешаны с другими компонентами.

В клее изобретения совместно с полимерными системами данного изобретения могут быть использованы одно или несколько веществ, повышающих клейкость. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «вещество, повышающее клейкость» относится к одному или нескольким соединениям, которые являются подходящими для использования при придании клейкости клею настоящего изобретения. Примеры подходящих веществ, повышающих клейкость, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: алифатические углеводородные смолы, ароматически-модифицированные алифатические углеводородные смолы, гидрированные полициклопентадиеновые смолы, полициклопентадиеновые смолы, живичные канифоли, сложные эфиры живичных канифолей, экстракционные канифоли, сложные эфиры экстракционных канифолей, талловые канифоли, сложные эфиры талловых канифолей, политерпены, ароматически-модифицированные политерпены, терпеновые фенольные смолы, ароматически-модифицированные гидрированные полициклопентадиеновые смолы, гидрированная алифатическая смола, гидрированные алифатически-ароматические смолы, гидрированные терпены и модифицированные терпены, гидрированные канифольные кислоты и сложные эфиры гидрированных канифолей. В некоторых вариантах осуществления вещество, повышающее клейкость, является гидрированным. В других вариантах осуществления вещество, повышающее клейкость, является неполярным. Термин «неполярный» означает то, что вещество, повышающее клейкость, по существу не включает мономеров, имеющих полярные группы. Предпочтительно полярные группы не присутствуют, однако, в случае их присутствия предпочтительно они присутствуют не более чем при 5 мас.%, предпочтительно не более, чем при 2 мас.%, еще более предпочтительно не более, чем при 0,5 мас