Пригодные для печати однослойные поливинилиденхлоридные структуры
Изобретение относится к поверхности, пригодной для печати, образованной из полимерной композиции, состоящей из, по меньшей мере, одного винилиденхлорид/алкилакрилатного полимера, содержащего от приблизительно 3,4 до приблизительно 6,7 мольного процента мономерных звеньев, произведенных, по меньшей мере, из одного алкилакрилатного мономера, полимеризованного совместно с винилиденхлоридом, содержащей пластификатор и демонстрирующей наличие, по меньшей мере, одного из следующих компонентов композиции (1) и (2): (1) по меньшей мере, один низкомолекулярный винилхлоридный полимер, имеющий молекулярную массу, равную, самое большее, приблизительно 70000 дальтонов, в количестве, от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 массовых процентов в расчете на совокупную массу полимерной композиции для увеличения сродства, по меньшей мере, к одной типографской краске; и (2) по меньшей мере, один метакриловый полимер в количестве, от приблизительно 0,5 до приблизительно 3,5 массовых процентов в расчете на совокупную массу полимерной композиции, для увеличения сродства, по меньшей мере, к одной типографской краске. Описаны также изделие, содержащее такую поверхность и способ печати, включающий нанесение типографской краски на поверхность. Технический результат - повышенное сродство типографской краски к поверхностям, выполненным из полимерной композиции. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.
Реферат
Область техники
Данное изобретение относится к изделиям и структурам из винилиденхлоридного полимера и их пригодности для печати, а также к соответствующим композициям и способам.
Предпосылки изобретения
Композиции, содержащие винилиденхлоридные полимеры, где винилиденхлорид полимеризуют совместно с винилхлоридом или со сложными эфирами, такими как метил-, этил-, пропил- и бутилакрилаты, хорошо известны. Несмотря на длительное использование однослойных пленок из полимеров винилиденхлорида с винилхлоридом вплоть до появления недавних разработок, таких как те, которые описываются в документе WO 2006044113, в качестве внутренних слоев многослойных структур в общем случае использовали полимеры из винилиденхлорида и сложных эфиров акриловой кислоты. В случае желательности наличия пригодности для печати в многослойных структурах в качестве внешнего слоя в общем случае используют слой, в большей мере поддающийся печати в сопоставлении с винилиденхлорид/алкилакрилатными полимерами. Винилиденхлорид/винилхлоридные сополимеры, использующиеся в однослойных пленках, в общем случае являются пригодными для печати коммерчески доступными типографскими красками без необходимости рассмотрения вопроса о специальных добавках.
Теперь, когда в однослойных пленках, в особенности, при упаковывании, используют винилиденхлорид/алкилакрилатные полимеры, желательными были бы такие пленки, в большей мере поддающиеся печати в сопоставлении с тем, что имеет место для пленок из винилиденхлорид/алкилакрилатных композиций. Было бы желательно отыскать композиции винилиденхлорид/алкилакрилатных сополимеров, пленки и изделия из них, которые демонстрировали бы пригодность для печати, подобную той, что и у коммерчески доступных винилиденхлорид/винилхлоридных сополимеров, в целях использования в однослойных пленках, полученных подобным образом, например, по двухрукавному способу. Говоря конкретно, было бы желательно иметь композиции винилиденхлорид/алкилакрилатных полимеров, обладающие сродством к типографским краскам с широким ассортиментом композиций. Поэтому было бы желательно иметь добавку или комплекс добавок для поливинилиденхлоридных композиций, в особенности, композиций, содержащих сополимеры винилиденхлорида и метилакрилата, такие чтобы данные добавка или комплекс улучшали бы пригодность для печати, сродство или адгезию к типографской краске в степени, достаточной для придания сополимерам большей пригодности к таким областям применения, как отпечатанные упаковки и другие отпечатанные материалы. Повышенное сродство к типографской краске предпочтительно сделало бы возможным использование более широкого ассортимента типографских красок, предпочтительно включающего, по меньшей мере, одну неводную типографскую краску или типографскую краску на основе растворителя, более предпочтительно, по меньшей мере, одну типографскую краску малой вязкости, соответствующей офсетной типографской краске. Соответственная желательность типографских красок зависит от области применения и может включать, по меньшей мере, один из следующих параметров: пониженная стоимость, совместимость с определенным оборудованием, улучшенный внешний вид, известность, совместимость с каким-либо последующим процессом, таким как отправление на рецикл и тому подобное.
Краткое изложение изобретения
В настоящее время были открыты композиции, образованные, по меньшей мере, из одного винилиденхлорид/алкилакрилатного полимера, содержащего от приблизительно 3,4 до приблизительно 6,7 мольного процента мономерных звеньев, произведенных, по меньшей мере, из одного алкилакрилатного мономера, полимеризованного совместно с винилиденхлоридом, и содержащие пластификатор и демонстрирующие наличие, по меньшей мере, одного или обоих из следующих далее характеристических компонентов композиции (1) и (2): (1) по меньшей мере, один метакриловый полимер в количестве, достаточном для увеличения сродства, по меньшей мере, к одной типографской краске; и (2) по меньшей мере, один низкомолекулярный винилхлоридный полимер, имеющий молекулярную массу, равную, самое большее, приблизительно 70000 дальтонов, в количестве, достаточном для увеличения сродства, по меньшей мере, к одной типографской краске; где данные композиции являются подходящими для использования при получении однослойных пленок, в большей мере пригодных для печати в сопоставлении с пленкой, характеризующейся теми же самыми физическими параметрами и композицией винилиденхлоридного сополимера, но не содержащей любой из данных 2 характеристических компонентов композиции. Как это ни удивительно, но данные характеристические компоненты композиции в результате приводят к улучшенному проведению печати. Метакриловые полимеры уменьшают адгезию к металлам, как это сообщается в таких ссылках, как патент США 5202188 и патент США 5759702, и относятся к смазкам в таких ссылках, как патент США 5679465. В патенте США 3275716 сообщается об использовании низкомолекулярных винилхлоридных полимеров для улучшения прочности пакетов и их сварных швов. В пленках из винилиденхлорид/винилхлоридного полимера, к которым удовлетворительно пристают маловязкие типографские краски, с повышенными концентрациями использовали эпоксидированное соевое масло.
а. В первом аспекте данное изобретение представляет собой полимерную смесь, содержащую
(а) по меньшей мере, один полимерный винилиденхлорид/алкилакрилатный интерполимер, содержащий, самое большее, приблизительно 6,7 мольного процента алкилакрилатных мономерных звеньев в полимере; и
(b) пластификатор; и
(с) по меньшей мере, одно соединение из
(1) по меньшей мере, одного метакрилового полимера, предпочтительно полученного из мономерной композиции (то есть содержащего мономерные звенья, происходящие из мономерной композиции), по существу состоящей из алкилметакрилатных сложноэфирных мономеров, алкилакрилатных сложноэфирных мономеров, стирольных мономеров или их комбинации, в количестве, достаточном для достижения лучшего сродства к типографской краске в сопоставлении с тем, что достигается по существу при его отсутствии; и
(2) по меньшей мере, одного низкомолекулярного винилхлоридного полимера, имеющего молекулярную массу, равную, самое большее, приблизительно 70000 дальтонов, в количестве, достаточном для достижения лучшего сродства к типографской краске в сопоставлении с тем, что достигается по существу при его отсутствии.
Композиция необязательно включает добавки в дополнение к тем, которые были перечислены; однако массовыми процентными величинами являются те, которые определяют исходя из массы винилиденхлоридного интерполимера и перечисленных типов добавок в случае присутствия таковых, в том числе одного представителя из одного или нескольких соединений каждого типа пластификатора, низкомолекулярного винилхлоридного полимера, метакрилатного полимера или их комбинации.
Во втором аспекте изобретение включает однослойные пленки, полученные из композиции, соответствующей практике изобретения, и изделия, включающие пленку, в частности отпечатанные пленки и изделия. В третьем аспекте изобретение включает многослойные пленки, включающие внешний или наружный слой, содержащий композицию, соответствующую практике изобретения, и изделия, включающие пленку, в частности отпечатанные пленки и изделия. Во втором и третьем аспектах изделия предпочтительно представляют собой упаковки или их части, такие как внешняя обертка, оболочка для колбасных изделий, пакеты и другие контейнеры. В дополнение к этому, изобретение включает изделие, имеющее поверхность, где, по меньшей мере, часть поверхности содержит композицию, соответствующую практике изобретения. В еще одном другом аспекте изобретение представляет собой полимерную поверхность, содержащую, по меньшей мере, одну композицию, соответствующую практике изобретения, предпочтительно имеющую на себе типографскую краску, предпочтительно сухую типографскую краску, более предпочтительно в форме результата печати.
В еще одном аспекте данное изобретение включает способ получения пленки или изделия, включающий получение пленки в результате экстудирования с раздувом или раздувное формование изделия из композиции изобретения.
Фигуры
Фигуры отсутствуют.
Подробное описание изобретения
Определение терминов:
Термин «печать» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к любому способу нанесения типографской краски на поверхность, такому чтобы на поверхности оставалось бы любое намечаемое изображение, например, один или несколько представителей, выбираемых из символов, букв, цифр, рисунков и тому подобного. В практике изобретения предпочтительной является флексографическая или ротационная глубокая печать.
При ротационной глубокой печати типографскую краску наносят непосредственно на цилиндр, а с цилиндра переносят на подложку. Цилиндры вращаются в красочном корыте, где каждую растровую ячейку изображения заливают типографской краской. Под углом к цилиндру устанавливают ракельный нож для устранения избыточной типографской краски и сохранения типографской краски только в растровых ячейках формы глубокой печати. Давление прессовых валиков извлекает/выдавливает типографскую краску из полости растровой ячейки и переводит ее на подложку.
При флексографической печати типографскую краску наносят с формного цилиндра на подложку. Давление прессового или опорного валика вводит подложку в контакт с формным цилиндром, покрытым типографской краской. Типографская краска переносится на подложку вследствие различия между поверхностным натяжением жидкой типографской краски и поверхностной энергией подложки. Типографскую краску на формный цилиндр наносит дозирующий цилиндр, известный под наименованием анилоксового валика. Анилоксовый валик вращается в красочном резервуаре. В некоторых случаях для удаления избыточной типографской краски с анилоксового валика используют ракельный нож.
Термин «типографская краска» в соответствии с использованием в настоящем документе обозначает текучую среду, образованную из окрашивающих веществ и связующих. Окрашивающее вещество представляет собой краситель или пигмент. Связующее представляет собой часть типографской краски, которая переносит окрашивающее вещество из резервуара для типографской краски на подложку. Связующее необязательно включает смолы, добавки и растворители. В практике изобретения типографской краской предпочтительно является типографская краска на основе растворителя в противоположность водной типографской краске, в которой текучий компонент является водным. Смолу связующего растворяют в растворителе связующего. Растворитель удаляют во время высушивания, а смола связывает окрашивающее вещество с подложкой. Это используют для письма, печати и тому подобного. Типографские краски для флексографической печати в значительной мере подобны типографским краскам для глубокой печати, использующимся при упаковывании. Они являются быстросохнущими и имеют малую вязкость, то есть вязкость, меньшую, чем вязкость обычных офсетных типографских красок. Рецептуры данных типографских красок составляют обеспечивающими укладку на поверхности невпитывающих подложек и затвердевание при удалении растворителей. Растворители удаляют под действием тепла, зачастую в форме конвекции горячего воздуха, которое подводят между печатными секциями и в туннельной сушилке после последней печатной секции. Такие типографские краски для флексографической и глубокой печати в практике изобретения являются предпочтительными.
Термин «сродство к типографской краске» или «адгезия к типографской краске» в соответствии с использованием в настоящем документе описывает свойство поверхности, а именно, способность удерживать типографскую краску или тенденцию типографской краски оставаться на поверхности, в особенности, при наличии истирания или воздействия других средств, которые могут ее удалить. Методики испытаний описываются в публикации Flexography Principles and Practices, 4th edition, published by the foundation of the Flexographic Technical Association, pages 354-358 (1991). Используют испытания на адгезию ленты, испытания на сопротивление царапанию и истиранию. Испытания, в особенности подходящие для настоящего изобретения, более подробно описываются в настоящем документе далее в примерах изобретения. В испытании, точно отражающем различия в сродстве или адгезии к типографской краске, типографская краска, использующаяся для испытания, сама по себе не должна обладать достаточным сродством к поверхности, подвергаемой печати, чтобы не маскировать различия в сродстве поверхностей. Предпочтительно типографская краска, использующаяся для испытания, будет обладать, самое большее, приблизительно 80-процентной адгезией к подвергаемой испытанию поверхности, обладающей наименьшим сродством к данной типографской краске, в противном случае измерение относительных эксплуатационных характеристик является затруднительным.
Термин «пластификатор» в соответствии с использованием в настоящем документе обозначает вещество или материал, включенные в полимерную композицию для увеличения гибкости, податливости или мягкости полимера или конечного продукта, полученного из него, например, пленки или волокна. Обычно пластификатор уменьшает температуру стеклования пластмассы, делая ее более мягкой. Однако в результате наличия добавленного пластификатора зачастую уменьшаются прочность и твердость.
«Пленка» обозначает лист, нетканое или тканое полотно и тому подобное или их комбинации, характеризующиеся размерами по длине и ширине и наличием двух основных поверхностей с толщиной между ними. Пленкой могут быть однослойная пленка (включающая только один слой) или многослойная пленка (включающая два и более слоя). Многослойная пленка образована из более чем одного слоя, которые предпочтительно образованы, по меньшей мере, из двух различных композиций и в выгодном варианте протираются по существу по размерам пленки по длине и ширине. Слои многослойной пленки обычно связывают друг с другом при использовании одного или нескольких следующих далее способов: ламинирование, совместное экструдирование, нанесение покрытия в результате экструдирования, нанесение покрытия в результате осаждения из парообразного состояния, нанесение покрытия из раствора, нанесение покрытия из эмульсии или нанесение покрытия из суспензии. Пленка в большинстве случаев имеет толщину, доходящую вплоть до приблизительно 20 милов (5×10-4 м). Термин «пленка» в соответствии с использованием в настоящем документе для описания настоящего изобретения также включает и покрытие.
«Слой» в настоящем документе обозначает элемент или компонент, составляющий всю толщину или часть толщины структуры, где компонент предпочтительно имеет по существу ту же самую протяженность, что и структура, и имеет по существу однородный состав.
Термин «однослойная пленка» в соответствии с использованием в настоящем документе обозначает пленку, включающую по существу один слой. Однако при нанесении необязательно используют более чем одну прослойку однослойной пленки, при наличии или в отсутствие одного или нескольких клеев между соседними прослойками. Таким образом, пленка будет считаться однослойной в случае ее получения по способу, на современном уровне считающемуся способом получения однослойной пленки, например в случае ее получения по двухрукавному способу, а не по способу совместного экструдирования, даже в случае использования двух слоев, образованных из композиции, соответствующей практике изобретения, примыкающими друг к другу или даже при наличии клея между слоями. В случае использования клея каждая область его наличия обычно будет иметь толщину, равную, самое большее, приблизительно 10 процентам, предпочтительно, самое большее, приблизительно 5 процентам, от полной толщины структуры, частью которой она является. Для целей данного изобретения пленка, которая при получении является однослойной, будет считаться однослойной даже в случае ее использования при упаковывании, что может включать примыкание, приставание или примыкание и приставание к другим материалам.
Термины «экструдирование» и «экструдировать» обозначают способ получения непрерывных профилей в результате продавливания расплавленного пластичного материала через экструзионную головку с последующим охлаждением или химическим затвердеванием. Непосредственно перед экструдированием через экструзионную головку относительно высоковязкий полимерный материал подают на вращающийся червяк, который продавливает его через экструзионную головку.
Термины «совместное экструдирование» и «совместно экструдировать» обозначают способ экструдирования двух и более материалов через одну экструзионную головку, включающую две и более выходные части оформляющего канала экструзионной головки, скомпонованные таким образом, чтобы экструдаты перед охлаждением или остужением, то есть закаливанием, сливались и сплавлялись бы друг с другом с образованием ламинарной структуры. Совместное экструдирование зачастую используют в качестве одного аспекта других способов, например, в способах экструдирования пленки с раздувом, получения пленки поливом из раствора и нанесения покрытия в результате экструдирования.
Термин «поверхность» используется для обозначения наружной лицевой поверхности или внешней стороны предмета, границы трехмерного объекта (в том числе пленки). Для целей данного изобретения часть полной поверхности предмета также называется поверхностью. Кроме того, для целей описания настоящего изобретения термин «поверхность» используют даже после проведения печати или возможно нанесения покрытия, например, при использовании типографской краски, для обнаженной однажды поверхности при том исключении, что в испытаниях на сродство или адгезию к типографской краске должны быть использованы обнаженные поверхности (то есть перед нанесением таких покрытий). Подобным же образом в случае нанесения на поверхность покрытия из композиции, соответствующей практике изобретения, перед проведением печати для целей изобретения поверхностью будут называть внешнюю границу данного покрытия, и для проведения испытания на сродство к типографской краске должна быть использована она.
Термин «технологическая добавка» в соответствии с использованием в настоящем документе обозначает добавки, подходящие для использования при улучшении экструдирования полимера для получения пленки или другого профиля, таким образом, экструзионные технологические добавки.
Термин «молекулярная масса» в настоящем документе используется для обозначения среднемассовой молекулярной массы в дальтонах. Ее измеряют, например, в случае винилиденхлоридных полимеров по методу эксклюзионной хроматографии размеров при использовании полистирольной калибровки. Получение образца включает растворение образца поливинилиденхлоридной смолы в тетрагидрофуране (ТГФ) при 50°С. Образцы смолы, включающие более чем приблизительно 94 процента винилиденхлорида, при данной температуре легко не растворяются, а растворение при повышенной температуре в результате может привести к уменьшению молекулярной массы полимера. Поэтому образцы смолы, включающие более чем приблизительно 94 процента винилиденхлорида, предварительно растворяют для получения 1-процентного (%) раствора в содержащем ингибитор ТГФ при 63°С. Несмотря на желательность сведения к минимуму времени и температуры растворения образцы можно растворять вплоть до 83°С в течение 4 часов без потерь по молекулярной массе. После этого полимеры подвергают анализу для определения молекулярной массы по методу гельпроникающей хроматографии (ГПХ) при использовании программного обеспечения Polymer Laboratories Software на хроматографе Hewlett Packard 1100, снабженном двумя последовательно соединенными колонками. Данные колонки содержат 5-микрометровые гранулы стирол/дивинилбензольного сополимера, коммерчески доступные в компании Polymer Laboratories под торговым обозначением PLGel 5µ MIXED-C. Растворитель представляет собой продутый азотом ТГФ марки «для ВЭЖХ». Скорость течения составляет 1,0 миллилитр/минута, а размер введенной пробы равен 50 микролитрам. Определение молекулярной массы проводят при использовании десяти полистирольных стандартов, характеризующихся узким молекулярно-массовым распределением (коммерчески доступных в компании Polymer Labs под торговым обозначением Narrow PS set (Мр ~ от 3000000 до 2000)), исходя из их элюирующего объема. На современном уровне техники хорошо известны и другие методы. В случае коммерчески доступных полимеров в общем случае будут использованы молекулярные массы, приведенные в литературе поставщиков.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «мономерное звено» обозначает ту часть полимера, которая произведена из молекулы одного реагента - молекулы одного мономера; например, мономерное звено из этилена описывается общей формулой -СН2СН2-.
В соответствии с использованием в настоящем документе «полимер» представляет собой молекулу, содержащую повторяющиеся мономерные звенья из приблизительно 100 и более молекул мономера, где данные молекулы необязательно являются идентичными или различными.
Термины «интерполимер» или «сополимер» обозначают полимер, который содержит мономерные звенья, произведенные, по меньшей мере, из двух реагентов (обычно мономеров), и включает статистические, блочные, сегментированные, привитые и тому подобные сополимеры, а также терполимеры, тетраполимеры и тримеры и олигомеры.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «ПВДХ» обозначает поливинилиденхлоридные сополимеры. Обычные сополимеры ПВДХ включают винилиденхлорид/винилхлоридный сополимер и винилиденхлорид/алкилакрилатный сополимер.
Все процентные величины, предпочтительные количества или результаты измерений, диапазоны и их граничные точки в настоящем документе являются включающими, то есть «менее чем приблизительно 10» включает 10 и приблизительно 10. «По меньшей мере», таким образом, представляет собой эквивалент для «больше или равно», а «самое большее», таким образом, представляет собой эквивалент для «меньше или равно». Если только не будет указано другого, то числа в настоящем документе будут иметь точность, не большую, чем указанная. Таким образом, «115» включает, по меньшей мере, диапазон от 114,5 до 115,49. Кроме того, все перечни включают комбинации из двух и более элементов перечня. Все диапазоны от параметра, описывающегося через «по меньшей мере», «более чем», «больше или равно» или подобным образом, до параметра, описывающегося через «самое большее», «вплоть до», «менее, чем», «меньше или равно» или подобным образом, являются предпочтительными диапазонами вне зависимости от относительной степени предпочтения, указанной для каждого параметра. Таким образом, предпочтительным диапазоном для практики данного изобретения является диапазон, который имеет выгодный нижний предел в комбинации с наиболее предпочтительным верхним пределом. Если только другое не будет указано, не будет подразумеваться из контекста или не будет общепринятым на современном уровне техники, то все количества, соотношения, доли и другие результаты измерений будут массовыми. Если только другое не будет указано, не будет подразумеваться из контекста или не будет общепринятым на современном уровне техники, то все процентные величины будут обозначать массовый процент при расчете на совокупную массу композиции, соответствующей практике изобретения. За исключением примеров или случаев указания другого все числа, выражающие в описании изобретения количества, процентные величины, числа ОН, функциональности и тому подобное, должны восприниматься как во всех случаях модифицированные термином «приблизительно». Если только другое не будет указано или не будет признано специалистами в соответствующей области техники как по-другому невозможное, то стадии способов, описывающиеся в настоящем документе, необязательно будут проводить в последовательностях, отличных от последовательности, в которой стадии обсуждаются в настоящем документе. Кроме того, с точки зрения синхронизации стадии необязательно проводят раздельно, одновременно или при перекрывании. Например, по времени такие стадии, как нагревание и подмешивание, на современном уровне техники зачастую являются раздельными, одновременными или частично перекрывающимися. Если только не будет указано другого, то в случае присутствия элемента, материала или стадии, способных вызывать появление нежелательных эффектов, в количествах или в форме, таких что они не будут вызывать появление эффекта в неприемлемой степени, для практики данного изобретения они будут считаться по существу отсутствующими. Кроме того, термины «неприемлемый» и «неприемлемо» используются для обозначения отклонения от того, что может быть коммерчески подходящим для использования, подходящим для использования в заданной ситуации другим образом, или выпадения из предварительно определенных пределов, где данные пределы варьируются в зависимости от конкретных ситуаций и областей применения и могут быть установлены в результате предварительного определения, такого как в случае спецификаций на эксплуатационные характеристики. Специалисты в соответствующей области техники должны осознавать то, что приемлемые пределы варьируются в зависимости от оборудования, условий, областей применения и других переменных, но могут быть определены без проведения излишних экспериментов в каждой ситуации, в которой они применимы. В некоторых случаях вариация или отклонение одного параметра могут оказаться приемлемыми для достижения другой желательной цели.
Термин «содержащий» синонимичен терминам «включающий», «вмещающий» или «характеризующийся наличием», является включающим или неисчерпывающим и не исключают дополнительных, неупомянутых элементов, материала, методик или стадий вне зависимости от того, будут они описываться в настоящем документе или нет. Термин «по существу состоящий из» указывает на необязательное присутствие в дополнение к указанным элементам, материалам, методикам или стадиям неупомянутых элементов, материалов, методик или стадий в количествах, которые не оказывают неприемлемого существенного неблагоприятного воздействия, по меньшей мере, на одну базовую и новую характеристику сущности предмета. Термин «состоящий из» указывает на присутствие только лишь указанных элементов, материалов, методик или стадий за исключением той степени, которая не будет оказывать ощутимого воздействия, таким образом, неупомянутые элементы, материалы, методики или стадии по существу отсутствуют.
Термин «или», если только не будет указано другого, будет относиться к элементам, перечисленным индивидуально, а также в любой комбинации из некоторых или всех перечисленных элементов.
Представления температуры необязательно приводятся либо в градусах Фаренгейта (°F) совместно с их эквивалентом в градусах Цельсия (°С), либо, что более часто, исключительно в градусах Цельсия (°С).
Настоящее изобретение включает композиции, по меньшей мере, одного винилиденхлоридного полимера. Винилиденхлоридные полимеры (также известные под наименованиями винилиденхлоридных смол, интерполимеров винилиденхлорида, винилиденхлоридных интерполимеров, сополимеров винилиденхлорида и ПВДХ) хорошо известны на современном уровне техники. Смотрите, например, патенты США 3642743 и 3879359. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «интерполимер винилиденхлорида», «винилиденхлоридный интерполимер» или «ПВДХ» охватывает сополимеры, терполимеры и высшие полимеры, где основной компонент представляет собой винилиденхлорид, необязательно и предпочтительно включающий один или несколько моноэтиленненасыщенных мономеров (мононенасыщенных сомономеров), сополимеризуемых с винилиденхлоридным мономером, таких как винилхлорид, алкилакрилаты, алкилметакрилаты, акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, акрилонитрил и метакрилонитрил.
Данное изобретение применимо к винилиденхлоридным полимерам, в частности, алкилакрилат/винилиденхлоридным полимерам (акрилат-ПВДХ). Винилиденхлоридный полимер содержит мономерные элементарные звенья (мономерные звенья) из винилиденхлорида и, по меньшей мере, одного алкилакрилата. Такие алкилакрилаты предпочтительно включают алкилакрилаты, имеющие алкильные группы, содержащие от 1 до 5 атомов углерода, и их комбинации, предпочтительно метилакрилат, этилакрилат или бутилакрилат или их комбинации, более предпочтительно метил- или бутилакрилат или их комбинации, наиболее предпочтительно метилакрилат. В одном альтернативном варианте реализации винилиденхлоридный полимер необязательно также включает, по меньшей мере, один дополнительный мононенасыщенный мономер, полимеризуемый совместно с винилиденхлоридом и алкилакрилатом, такой как алкилметакрилаты, акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, акрилонитрил, метакрилонитрил и их комбинации, предпочтительно алкилметакрилаты, акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, акрилонитрил, метакрилонитрил или их комбинации.
Алкилакрилат в выгодном варианте присутствует в количествах (при выражении через мольные проценты при расчете на массу совокупного полимера), равных, по меньшей мере, приблизительно 3,4, предпочтительно присутствуют в количествах, равных, по меньшей мере, приблизительно 3,9, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 4,5, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 4,7. Независимо алкилакрилат в выгодном варианте присутствует в количествах, равных, самое большее, приблизительно 6,7, предпочтительно, самое большее, приблизительно 6,5, более предпочтительно, самое большее, приблизительно 6,3, а наиболее предпочтительно, самое большее, приблизительно 6,0, мольного процента при расчете на количество полимера. Остаток содержания мономера в винилиденхлоридном полимере предпочтительно составляет винилиденхлорид, но в одном альтернативном варианте реализации присутствует второй алкилакрилат в количестве, меньшем, чем количество первого алкилакрилата, предпочтительно им является бутилакрилат в случае первого алкилакрилата в виде метилакрилата. Предпочтениями в отношении количеств объединенных алкилакрилатов являются те, которые ранее были перечислены для алкилакрилата. Во втором альтернативном, но не предпочтительном варианте реализации, по меньшей мере, один дополнительный мононенасыщенный мономер, полимеризуемый с винилиденхлоридом и, по меньшей мере, одним алкилакрилатом, необязательно присутствует в количествах, меньших, чем количества алкилакрилата, равных предпочтительно, самое большее, приблизительно 5,5, более предпочтительно, самое большее, приблизительно 2,0, а наиболее предпочтительно, самое большее, приблизительно 1,0, мольного процента при расчете на массу совокупного полимера.
Винилиденхлорид и сомономер или их комбинации удобно объединять в результате проведения полимеризации, предпочтительно суспензионной полимеризации. Данный способ включает, по меньшей мере, стадию (а) введения в контакт композиции, содержащей, по меньшей мере, один винилиденхлорид и, по меньшей мере, один алкилакрилат, и (b) воздействия на них условий, эффективных для их полимеризации. Данная полимеризация соответствует современному уровню техники, такому как описывавшийся в документах US 2968651, US 3007903, US 3879359 и US 6627679, за исключением использования в ней конкретных мономеров и композиций мономеров, необходимых для получения желательных полимерных композиций, совместно со специальными вариантами выбора условий проведения полимеризации, в том числе: времени, температуры, инициаторов, обеспечивающих достижение желательных молекулярных масс.
В выгодном варианте полимеризацию проводят таким образом, чтобы винилиденхлоридный полимер имел бы среднемассовую молекулярную массу, выгодную для достижения эффективной вязкости во время экструдирования, долговечности пленки и производительности труда на производстве. Молекулярная масса, избыточная в сопоставлении с той, которая выгодна для достижения вязкости и долговечности, приводит к уменьшению производительности труда на производстве. Молекулярная масса в выгодном варианте составляет, по меньшей мере, приблизительно 50000, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 70000, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 80000, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 90000, дальтонов. Молекулярная масса предпочтительно составляет, самое большее, приблизительно 200000, более предпочтительно, самое большее, приблизительно 150000, наиболее предпочтительно, самое большее, приблизительно 130000.
Композиции, содержащие, по меньшей мере, один винилиденхлоридный сополимер, соответствующий практике изобретения, предпочтительно дополнительно содержат, по меньшей мере, один пластификатор, более предпочтительно, по меньшей мере, 2 пластификатора. По меньшей мере, один из пластификаторов предпочтительно представляет собой эпоксидный пластификатор, то есть пластификатор, имеющий, по меньшей мере, одну эпоксигруппу на одну молекулу. Эпоксидные пластификаторы включают эпоксидированное соевое масло, эпоксидированное льняное масло, эпоксидированное подсолнечное масло, эпоксидированные растительные масла и другие эпоксидированные триглицериды и их комбинации, предпочтительно эпоксидированные растительные масла, эпоксидированное льняное масло, эпоксидированное соевое масло и их комбинации, более предпочтительно эпоксидированное соевое масло. По меньшей мере, один пластификатор предпочтительно не является эпоксидным пластификатором, а более предпочтительно является сложноэфирным пластификатором, наиболее предпочтительно алифатическим сложноэфирным пластификатором. Сложноэфирные пластификаторы включают дибутилсебацинат, ацетилтрибутилцитрат (АТБЦ), другие сложные эфиры лимонной кислоты, другие полимерные или высокомолекулярные сложноэфирные масла, в выгодном варианте имеющие молекулярную массу, равную, по меньшей мере, приблизительно 300, и их комбинации, предпочтительно дибутилсебацинат, ацетилтрибутилцитрат и их комбинации, более предпочтительно дибутилсебацинат.
Совокупное количество пластификаторов предпочтительно составляет, по меньшей мере, приблизительно 4, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 5, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 6, процентов или независимо предпочтительно, самое большее, приблизительно 9, более предпочтительно, самое большее, приблизительно 8, наиболее предпочтительно, самое большее, приблизительно 7, процентов пластификатора при расчете на совокупную массу поливинилиденхлоридной композиции. В данном количестве пластификатор на основе эпоксидированного масла предпочтительно составляет количество, равное предпочтительно, самое большее, приблизительно 3,5, более предпочтительно, самое большее, приблизительно 3,0, наиболее предпочтительно, самое большее, приблизительно 2,5 или независимо, по меньшей мере, приблизительно 0,5, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 1,0, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 1,5 процента при расчете на совокупную массу поливинилиденхлоридной композиции. В практике изобретения предпочтительно присутствуют, по меньшей мере, два типа пластификатора, более предпочтительно, по меньшей мере, один эпоксидный пластификатор и, по меньшей мере, один сложноэфирный пластификатор. Остаток предпочтительного количества совокупного пластификатора предпочтительно составляют сложноэфирный пластификатор или комбинация сложноэфирных пластификаторов.
Кроме того, в одном предпочтительном варианте реализации практика изобретения включает добавление метакрилового полимера, что обеспечивает достижение б