Модифицированные пленки на этиленовой основе для целей промотирования химических реакций между изоцианатами, протекающих в полиуретановых адгезионных материалах для ламинирования

Модифицированные пленки на этиленовой основе для целей промотирования химических реакций между изоцианатами, протекающих в полиуретановых адгезионных материалах для ламинирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ПАТЕНТНЫЕ ЗАЯВКИ

Данной заявкой устанавливается приоритет по отношению к предварительным заявкам США под номерами 61/695654 и 61/695679, которые были поданы 31 августа 2012 года.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ИЗОБРЕТЕНИЮ

Ламинатные материалы могут использоваться для целей упаковки продуктов питания. Например, см. международные патентные документы под номерами WO 2013/043635 и WO2013/043652. Для ламинатных материалов, которые включают в свой состав полиуретановый (ПУ) адгезионный материал, адгезионный материал должен быть практически полностью или же полностью отвержденным, прежде чем ламинированный материал может быть использован. Представляется в особенности важным, является ли изоцианат ароматическим изоцианатом, потому как любые непрореагировавшие изоцианаты могут вступать в реакцию с влагой с образованием первичных ароматических аминов (ПАА), которые могут подвергать риску загрязнения пищу, в случае, если таковая вступает в контакт с продуктом питания. Рецептуры двухкомпонентных полиуретановых адгезионных материалов, как правило, разрабатываются с целью обеспечения избытка изоцианата. Образование химической сшивки в реакции изоцианата с влагой из окружающей среды является частью процесса отверждения. Данный процесс может являться медленным, в особенности в сухой среде. В случае, если добавляется избыток компонента с ОН-концевыми группами, адгезионный материал не будет характеризоваться необходимой когезионной прочностью и ламинатные материалы могут обладать дефектами. Вдобавок к этому, смешанный адгезионный материал не должен достигать вязкости слишком быстро, в противном случае его применение при формировании слоистого материала будет являться затруднительным.

После того, как адгезионный материал наносят и образуется ламинатный материал, предпочтительно, реакция отверждения протекает настолько быстро, насколько это является возможным. Тем не менее, реакция отверждения должна протекать достаточно медленно, чтобы обеспечивался достаточный период работоспособности, или «жизнеспособность», но достаточно быстро, чтобы отверждение завершалось в течение разумного периода времени. Существует потребность в конфигурациях пленок, которые могут совмещать в себе как разумный по продолжительности период жизнеспособности и достаточно небольшое время отверждения, и данные потребности удовлетворяются следующим изобретением.

ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А и В:

А. Пленочный слой, формируемый из композиции А, содержащей в своем составе по меньшей мере следующие компоненты: полимер на этиленовой основе, а также одно из следующих (1 или 2):

1) по меньшей мере один полиол, алкоксилированный амин, алкоксилированный амид, содержащее амин соединение, и/или гидроксил-содержащее соединение; а также катализатор отверждения; или

2) катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере одну органическую соль металла, или содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин; или

В. Пленочный слой, формируемый из композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат; и в котором пленочный слой находится в контакте с пленочным слоем B.

В одном варианте осуществления изобретение представляет собой изделие, содержащее в своем составе многослойную пленку в соответствии с приводимым выше описанием.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 представляет собой схематическое изображение трехслойной пленочной структуры.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обзор

Было обнаружено, что период времени, необходимый для осуществления полного отверждения ПУ адгезионного материала, используемого в целях соединения слоя полимера на этиленовой основе с другим слоем (например, другой пластиковой пленкой или металлической фольгой или субстратом непленочного типа или фольгой), может быть сокращен, в случае, если катализаторы и соединение с активными водородными группами (водород, присоединенный либо к атому кислорода, азота или серы представляет собой активную водородную группу) включается в состав слоя полимера на этиленовой основе в целях промотирования изоцианат/изоцианатной (NCO/NCO) химической реакции и изоцианат/гидроксильной (NCO/OH) химической реакции в ПУ адгезионном материале. Протекание данных химических реакций повышает скорость отверждения ПУ адгезионного материала. Катализаторы включают в себя широкий спектр кислот и оснований Льюиса (например, карбоксилатные соли, третичные амины, цинк- и/или олово-содержащие соединения и т.д.). Типичные соединения с активными атомами водорода включают в себя полиолы и алкоксилированные амины и амиды. Присутствие данных соединений в составе полимера на этиленовой основе не только обеспечивает реакционноспособные сайты для сшивания полиуретанового адгезионного материала, но также усиливает взаимодействие катализатора и адгезионного материала.

Двухсоставные или двухкомпонентные полиуретановые (ПУ) адгезионные материалы зачастую используются в целях ламинирования полиолефинового слоя к слою субстрата, например, к металлической фольге, к другой пластиковой пленке, к бумаге и т.д., для целей использования в рамках различных практических приложений, например, в упаковке продуктов питания. Типичные двухсоставные ПУ адгезионные материалы содержат компонент с NCO-концевыми группами и компонент с OH-концевыми группами. Компонент с NCO-концевыми группами обычно добавляют в избытке по отношению к компоненту с OH-концевыми группами, в целях достижения полного отверждения, как правило, возникающего в результате контакта с влагой в условиях окружающей среды (например, при 23°С и атмосферном давлении).

В противоположность этому, односоставные или однокомпонентные полиуретановые адгезионные материалы также могут быть использованы в практике данного изобретения. Односоставные полиуретановые адгезионные материалы представляют собой преполимеры с NCO-концевыми группами, которые отверждаются практически исключительно за счет сшивания под действием влаги из окружающей среды. Односоставные ПУ адгезионные материалы могут также содержать силановые функциональные группы, которые также сшиваются под действием влаги.

В целях промотирования химических реакций как NCO/NCO, так и NCO/OH, так и NCO/вода в пленках могут быть размещены катализаторы. Некоторые катализаторы могут являться эффективными в качестве индивидуальных компонентов, а другие могут быть использованы в комбинации друг с другом. Катализатор и соединение с активными атомами водорода может быть использован в целях промотирования процесса отверждения как одно-, так и двухкомпонентных ПУ адгезионных материалов.

Варианты осуществления изобретения

В соответствии с приводимым выше обсуждением, данное изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А и В:

А. Пленочный Слой А, формируемый из композиции А, содержащий в своем составе по меньшей мере следующие компоненты: полимер на этиленовой основе, а также одно из следующих (1 или 2):

1) по меньшей мере, один полиол, алкоксилированный амин, алкоксилированный амид, содержащее амин соединение, и/или гидроксил-содержащее соединение; а также катализатор отверждения; или

2) катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере одну органическую соль металла, или содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин; и

В. Пленочный слой В, формируемый из композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат; и в котором пленочный слой А находится в контакте с пленочным слоем B.

В одном варианте осуществления изобретение представляет собой многослойную пленку в соответствии с любым из одного или более вариантов осуществления, описываемых в данном документе, и в котором пленка состоит по существу из Слоя А и Слоя В.

В одном варианте осуществления пленочный слой А, формируемый из композиции А, содержащей в своем составе по меньшей мере следующие компоненты: полимер на этиленовой основе, а также одно из следующих (1 или 2):

1) по меньшей мере один полиол, алкоксилированный амин, алкоксилированный амид, а также катализатор отверждения; или

2) катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере одну органическую соль металла, или содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один полиол, алкоксилированный амин (далее этоксилированный амин), алкоксилированный амид (далее этоксилированный амид), содержащее амин соединение или гидроксил-содержащее соединение, каждое, независимо друг от друга, характеризуется величиной среднечисленной молекулярной массы (Мn), составляющей в интервале 60-5000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-4000 г/моль, или величиной молекулярной массы, составляющей в интервале 50-1000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-800 г/моль.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один полиол, алкоксилированный амин (далее этоксилированный амин), алкоксилированный амид (далее этоксилированный амид), содержащее амин соединение или гидроксил-содержащее соединение каждое, независимо друг от друга, характеризуется величиной среднечисленной молекулярной массы (Мn), составляющей в интервале 60-5000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-4000 г/моль.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один полиол, алкоксилированный амин (далее этоксилированный амин), алкоксилированный амид (далее этоксилированный амид), содержащее амин соединение или гидроксил-содержащее соединение каждое, независимо друг от друга, характеризуется величиной молекулярной массы, составляющей в интервале 50-1000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-800 г/моль; а также наличием (III) катализатора отверждения.

В одном варианте осуществления Пленочный Слой А сформирован из композиции А, которая содержит в своем составе полимер на этиленовой основе и по меньшей мере один полиол, и катализатор отверждения; или в котором Пленочный Слой А сформирован из композиции А, которая содержит в своем составе полимер на этиленовой основе, и катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и, по меньшей мере, одну органическую соль металла или содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин.

В одном варианте осуществления пленочный слой А сформирован из композиции А, которая содержит в своем составе полимер на этиленовой основе и по меньшей мере один полиол, и катализатор отверждения.

В одном варианте осуществления пленочный слой А сформирован из композиции А, которая содержит в своем составе полимер на этиленовой основе и катализатор отверждения, содержащий в своем составе, по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере, одну органическую соль металла или содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин.

В одном варианте осуществления Пленочный Слой А сформирован из композиции А, которая содержит в своем составе полимер на этиленовой основе и катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере одну органическую соль металла.

В одном варианте осуществления Пленочный Слой А сформирован из композиции А, которая содержит в своем составе полимер на этиленовой основе и катализатор отверждения, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин.

В одном варианте осуществления композиция А содержит в своем составе (i) полимер на этиленовой основе, (ii) по меньшей мере один полиол, этоксилированный амин или этоксилированный амид, при этом каждый, независимо друг от друга, характеризуется, величиной среднечисленной молекулярной массы (Mn), составляющей в интервале 60 грамм на моль (г/моль) - 5000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-4000 г/моль, или величиной молекулярной массы, составляющей в интервале 50-1000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-800 г/моль; и (iii) катализатор отверждения.

В одном варианте осуществления композиция А содержит в своем составе, по существу, (i) полимер на этиленовой основе, (ii) по меньшей мере один полиол, этоксилированный амин или этоксилированный амид, при этом каждый, независимо друг от друга, характеризуется, величиной среднечисленной молекулярной массы (Mn), составляющей в интервале 60 г на моль (г/моль) - 5000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-4000 г/моль, или с молекулярной массой, составляющей в интервале 50-1000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-800 г/моль; и (iii) катализатор отверждения.

В одном варианте осуществления композиция А содержит в своем составе полимер на этиленовой основе, и катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере, одну органическую соль металла.

В одном варианте осуществления Композиция А содержит в своем составе полимер на этиленовой основе, и катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин.

В одном варианте осуществления композиция В содержит в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

В одном варианте осуществления многослойная пленка дополнительно содержит в своем составе один или более дополнительных слоев, сформированных из композиции, отличной от композиции А, например, из композиции А, не содержащей одного или обоих соединений с активными атомами водорода и катализатора отверждения ПУ адгезионного материала.

В одном варианте осуществления полимер на этиленовой основе в составе композиции А представляет собой ПЭНП, ПЭВД, ЛПЭНП, гомогенно разветвленные линейные интерполимеры этилена/α-олефинов, гомогенно разветвленные по существу линейные интерполимеры этилена/α-олефинов, или сочетание двух или более данных полимеров на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления полимер на этиленовой основе в составе Композиции А характеризуется величиной плотности, составляющей в интервале 0,87-0,96 г/см³, или в интервале 0,89-0,95 г/см³, или в интервале 0,90-0,94 г/см³, или в интервале 0,90-0,93 г/см³; а также, величиной индекса текучести расплава (I₂), составляющей в интервале 0,1-10, или составляющей в интервале 0,2-5, или составляющей в интервале 0,5-2 г/10 мин. В еще одном варианте осуществления полимер на этиленовой основе в составе Композиции А представляет собой интерполимер этилен/α-олефинов, и в еще одном варианте осуществления представляет собой сополимер этилен/α-олефинов.

В одном варианте осуществления полимер на этиленовой основе в составе композиции А представляет собой гомогенно разветвленный линейный или по существу линейный интерполимер этилен/α-олефинов («ЭАО»).

В одном варианте осуществления полимер на этиленовой основе в составе Композиции А представляет собой гомогенно разветвленный по существу линейный интерполимер этилен/α-олефинов («ЭАО»). В другом варианте осуществления ЭАО интерполимер характеризуется величиной реологического соотношения («РС»), составляющей в интервале 4-70.

В одном варианте осуществления полиол в составе Композиции А характеризуется величиной средневесовой молекулярной массы (Mw), составляющей в интервале 200-4000 г/моль, предпочтительно, составляющей в интервале 500-3000 г/моль.

В одном варианте осуществления полиол в составе Композиции А представляет собой полиэфирный диол или сложный полиэфирный диол. В одном варианте осуществления полиол в составе Композиция А представляет собой сорбитановый сложный эфир, описываемый приводимой ниже структурной Формулой 2:

в которой R¹ обозначает жирнокислотный остаток, такой как олеат, сесквиолеат, изостеарат, стеарат, лаурат или другой жирной кислоты, R² представляет собой Н или поли-этоксилированный продукт (например, полисорбат), и n представляет собой целое число, составляющее в интервале 0-50.

В одном варианте осуществления полиол в составе композиции А представляет собой один или более продукт, выбранный из продукта под торговым наименованием ATMER™ 100, продукта под торговым наименованием ATMER™ 163 и продукта под торговым наименованием ATMER™ 1010.

В одном варианте осуществления полиольная композиции А представляет собой один или более продукт, выбранный из продукта под торговым наименованием ATMER™ 100 и продукта под торговым наименованием ATMER™ 1010.

В одном варианте осуществления композиция А включает одно или более соединение, выбранное из алкоксилированного амина или алкоксилированного амида, например, этоксилированного амина или этоксилированного амида.

В одном варианте осуществления количественное содержание полиола, алкоксилированного амина и/или алкоксилированного амида в составе композиции А составляет в интервале 100 частей на миллион (ч.м.) - 10000 ч.м., предпочтительно, составляющей в интервале 500-5000 ч.м., в расчете на общую массу Композиции А.

В одном варианте осуществления катализатор отверждения в составе Композиции А содержит основание Льюиса, такое как триэтилендиамин, тетраметилгуанидин, триэтиламин, N-этилморфолин, 1,2,4-триметилпиперазин, диметиламиноэтилпиперазин оксид или гидроксид металла или соль щелочного металла карбоновой кислоты.

В одном варианте осуществления катализатор отверждения в составе композиции А содержит кислоту Льюиса, такую как различные соединения металлов, таких как Bi, Pb, Sn, Ti, Fe, Sb, U, Cd, Co, Th, Al, Hg, Zn, Ni, V, CE, и т.д., а также пироны, лактамы и кислоты. В предпочтительном варианте осуществления катализатор отверждения представляет собой соединение на основе олова, и в более предпочтительном варианте осуществления катализатор отверждения представляет собой бутилстанновую кислоту и/или бутилолово-трис-2-этилгексоат. В другом предпочтительном варианте осуществления катализатор отверждения представляет собой рицинолеат цинка.

В одном варианте осуществления катализатор отверждения в составе композиции А характеризуется величиной молекулярной массы, составляющей в диапазоне 40-1200 г/моль.

В одном варианте осуществления катализатор отверждения в составе композиции А характеризуется величиной молекулярной массы, составляющей в диапазоне 40-800 г/моль.

В одном варианте осуществления количественное содержание катализатора отверждения в составе композиции А составляет в интервале 10 частей на миллион (ч.м.) - 10000 ч.м., предпочтительно, составляет в интервале 500-5000 ч.м. в расчете на общую массу композиции А.

В одном варианте катализатор отверждения может включать в себя два или более варианта осуществления в соответствии с приводимым выше описанием.

В одном варианте осуществления многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере три слоя.

В одном варианте осуществления многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере пять слоев.

В одном варианте осуществления многослойная пленка содержит в своем составе слой C, формируемый из композиции С. В одном варианте осуществления композиция C содержит в своем составе полиэтилентерефталат и/или металлическую фольгу.

В одном варианте осуществления изоцианат в составе композиции В представляет собой по меньшей мере одно из ароматических, алифатических и циклоалифатических диизоцианатов.

В одном варианте осуществления изоцианат в составе композиции В представляет собой метилен-бис-(фенилизоцианат), включая 4,4'-изомер, 2,4'-изомер, а также их смеси, а также метилен-бис-(циклогексилизоцианат), включая его различные изомеры.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А и В:

А. Пленочный слой А, формируемый из композиции А, содержащей в своем составе по меньшей мере следующие компоненты: полимер на этиленовой основе, а также одно из следующих (1 или 2):

1) по меньшей мере, один полиол, алкоксилированный амин, алкоксилированный амид, содержащее амин соединение, и/или гидроксил-содержащее соединение; а также катализатор отверждения; или

2) катализатор отверждения, содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и по меньшей мере одну органическую соль металла, или содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу и третичный амин; или

В. Пленочный слой В, формируемый из композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат; и в котором пленочный слой А находится в контакте с пленочным слоем B.

В одном варианте осуществления пленочный слой В формируется из однокомпонентного ПУ адгезионного материала.

В одном варианте осуществления изделия в соответствии с предыдущими вариантами осуществления представлены в форме пищевого контейнера.

В одном варианте осуществления изделия в соответствии с предыдущими вариантами осуществления представляют собой пакеты для содержания и/или хранения пищи.

Настоящее изобретение относится к изделию, состоящему из многослойной пленки в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления. В другом варианте осуществления изделие состоит из скоропортящегося материала.

В одном варианте осуществления слой А соприкасается со скоропортящимся материалом.

В одном варианте осуществления слой А соприкасается с другим слоем, который соприкасается со скоропортящимся материалом.

В одном варианте осуществления скоропортящийся материал выбирают из продуктов питания или фармацевтических препаратов.

Согласно изобретению изделие может включать в себя комбинацию двух или нескольких вариантов осуществления в контексте данного описания.

Многослойная пленка может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания. Композиция А может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания. Композиция В может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания. Слой А может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания. Слой В может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Полимеры на этиленовой основе

Примеры удовлетворяющих требованиям полимеров на этиленовой основе включают в себя полиэтилен высокой плотности (ПЭНД), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), гомогенно разветвленные линейные этилена/α-олефиновые интерполимеры или гомогенно разветвленные по существу линейные этилен/α-олефиновые интерполимеры, а также их комбинации.

Этилен/α-олефиновые интерполимеры, как правило, характеризуются степенью включение сомономера(ов) в состав конечного полимера большей, чем 2 процента по массе, более типично, большей, чем 3 процента по массе, в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров. Количественное содержание включаемого сомономера(ов) может составлять больше, чем 15 весовых процентов, и может даже составлять больше, чем 20 или 25 массовых процентов, в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров.

Сомономеры включают в себя, но не ограничиваются, пропилен, изобутилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен, и 1-октен, несопряженные диены, полиены, бутадиены, изопрены, пентадиены, гексадиены (например, 1,4-гексадиен), октадиены, стирол, галоген-замещенный стирол, алкил-замещенный стирол, тетрафторэтилены, винилбензоциклобутилен, нафтены, циклоалкены (например, циклопентен, циклогексен, циклооктен), а также их смеси. Как правило, и преимущественным образом, этилен подвергается сополимеризации с одним С₃-С₂₀-α-олефином. Предпочтительные сомономеры включают в себя пропен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен и 1-октен, и более предпочтительно, включают в себя пропен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.

Наглядные примеры включают в себя сополимеры этилен/пропилен (ЭП), сополимеры этилен/бутен (ЭБ) сополимеры этилен/гексен (ЭГ), сополимеры этилен/октен (ЭО), интерполимеры этилен/α-олефин/диен (ЭАОД), такие как этилен/пропилен/диеновые (ЭПДМ) интерполимеры и этилен/пропилен/октеновые терполимеры. Предпочтительные сополимеры включают в себя ЭП, ЭБ, ЭГ и ЭО полимеры.

В одном варианте осуществления, полимер на этиленовой основе характеризуется величиной индекса текучести расплава («I₂»), составляющей в интервале 0,01 г/10 мин - 30 г/10 мин, более предпочтительно, составляющей в интервале 0,1 г/10 мин - 20 г/10 мин, и еще более характерно, составляющей в интервале 0,1 г/10 мин - 15 г/10 мин.

В одном варианте осуществления, полимер на этиленовой основе представляет собой гетерогенно разветвленный линейный этилен/α-олефиновый («ЕАО») интерполимер, и, кроме того, гетерогенно разветвленный линейный этилен/α-олефиновый («ЕАО») сополимер.

Полимеры на этиленовой основе включают в себя гомогенно разветвленные по существу линейные этилен/α-олефиновые («ЕАО») интерполимеры, которые содержат длинноцепочечные ответвления, по сравнению с линейными (с короткоцепочечными ответвлениями или не имеется каких-либо ответвлений) этилен/α-олефиновыми интерполимерами. «Длинноцепочечное ответвление» («ДЦО») обозначает длину цепи, которая превышает длину короткой цепи, которая образуется в результате включения α-олефина в основную цепь этилен/α-олефинового полимера. В другом варианте осуществления этилен/α-олефиновые интерполимеры получают по меньшей мере из одного катализатора, который способен образовывать длинноцепочечные боковые ответвления внутри основной цепи интерполимера.

Описание полимеров с ДЦО приводится в патентном документе с номером USP 5272236, в котором степень ДЦО составляет в интервале от 0,01 ДЦО/1000 атомов углерода до 3 ДЦО/1000 атомов углерода, и в котором катализатор представляет собой катализатор с ограниченной геометрией. В соответствии с работой авторов P. Doerpinghaus и D. Baird, в издании The Journal of Rheology, 47(3), стр.717-736, май/июнь 2003 г., «Separating the Effects of Sparse Long-Chain Branching on Rheology from Those Due to Molecular Weight in Polyethylenes» свободнорадикальные процессы, как те, которые используются при производстве полиэтилена низкой плотности (ПЭВД), приводят к получению полимеров, характеризующихся очень высоким уровнем сдержания ДЦО. Например, смола под торговым наименованием NA952 в Таблице I в работе авторов P. Doerpinghaus и D. Baird представляет собой ПЭНП, получаемый по свободно-радикальному технологическому процессу, и, в соответствии с таблицей II, она содержит 3,9 ДЦО/1000 атомов углерода. Этилен/α-олефины (этилен-октеновые сополимеры), доступные от компании Dow Chemical Company (Мидленд, штат Мичиган, США), которые, как считается, характеризуются средними уровнями содержания ДЦО, включают в себя смолы под торговым наименованием AFFINITY PL1880 и под торговым наименованием AFFINITY PL1840 и содержат 0,018 и 0,057 ДЦО/1000 атомов углерода, соответственно.

Существуют различные способы, которые могут быть использованы для определения содержания ДЦО в структуре макромолекулы, такие как реологическое соотношение при обработке («РСО»), в котором задействуются величины вязкости интерполимера для расчета приблизительных уровней содержания ДЦО в структуре полимера.

Вязкость интерполимеров в целях удобства измеряется в Пуазах (дин-секунда/квадратный сантиметр (дин-с/см²)) при скорости сдвига, составляющей в диапазоне 0,1-100 радиан в секунду (рад/с) и при температуре 190°С в атмосфере азота с использованием динамического механического спектрометра (например, модели RМS-800 или модели ARES производства компании Rheometrics), в соответствии с динамической разверткой, выполняемой в интервале 0,1-100 рад/сек. Величины вязкости при 0,1 рад/сек и 100 рад/с могут быть представлены, соответственно, как V_0,1 и V₁₀₀, при этом данные два соотношения называются РС и выражаются в виде дроби V_0,1/V₁₀₀.

В одном варианте осуществления этилен/α-олефиновый интерполимер характеризуется значением РСО, составляющим в интервале 4-70, предпочтительно, составляющем в интервале 8-70, более предпочтительно, составляющем в интервале 12-60, еще более предпочтительно, составляющем в интервале 15-55, и в наибольшей степени предпочтительно, составляющем в интервале 18-50. Значение РСО рассчитывается по формуле:

РСО=РС+[3,82-вязкость интерполимера по Муни (Mooney) (ML1+4 при 125°C)]×0,3

(Уравнение 1)

Определение величины РСО приводится в патентном документе с номером USP 6680361.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, в особенности для практических применений, требующих повышенной прочности расплава полиолефина, этилен/α-олефиновые интерполимеры характеризуются величиной прочности расплава (ПР), составляющей 5 сН или более, как правило, 6 сН или более, и более характерно, 7 сН или более. Прочность расплава, в контексте данного описания, представляет собой максимальное значение силы натяжения в сН, измеряемое для нити расплава, выполненной из расплава полимера, получаемой экструзией из фильеры капиллярного реометра при постоянной скорости сдвига, составляющей 33 обратных секунды (с^-1), при этом нить растягивается с помощью пары прижимных роликов, которые растягивают нить при скорости 0,24 сантиметра в секунду (см/с) от начальной скорости, составляющей 1 см/с. Нить расплава, предпочтительно, генерируется путем нагрева 10 грамм (г) полимера, который упаковывают в цилиндрический корпус капиллярного реометра модели Instron, выдерживани полимера при 190°С в течение пяти минут (мин), а затем экструдирования полимера со скоростью движения поршня, составляющей 2,54 см/мин, через капиллярную фильеру с диаметром 0,21 см и длиной 4,19 см. Растягивающее усилие, предпочтительно, измеряют с помощью прибора для испытаний на растяжение в расплавленном состоянии модели Goettfert Rheotens, который располагают таким образом, чтобы прижимные ролики находились на уровне 10 см непосредственно ниже точки, в которой нить покидает капиллярную фильеру.

Полимер на этиленовой основе может включать в себя комбинацию из двух или нескольких вариантов осуществления в контексте данного описания.

Этилен/α-олефиновый интерполимер может включать в себя комбинацию из двух или нескольких вариантов осуществления в контексте данного описания.

Этилен/α-олефиновый интерполимер может включать в себя комбинацию из двух или нескольких вариантов осуществления в контексте данного описания.

Полиол, Этоксилированный Амин и Этоксилированный Амид

Композиция А содержит в своем составе полиол, алкоксилированный амин и/или алкоксилированный амид. Для целей данного описания, «полиол» включает в себя не только соединения, содержащие две или более гидроксильные (ОН) группы, например, диолы, триолы и т.д., но также и соединения, содержащие в своей структуре одну ОН-группу, например, простые спирты. Полиолы в составе композиции А описываются структурной формулой 1: R(ОН)_n, где n равно или больше (≥), чем 1, и R представляет собой органическую группировку, которая может содержать в своей структуре азот, фосфор, серу и/или кремний, и характеризуется величиной Mn, составляющей в интервале 60-5000 г/моль.

Полиолы, которые могут быть использованы в составе Композиции А, включают в себя те полиолы, которые обычно используют в данной области техники в целях получения полиуретанов. Данные полиолы, предпочтительно, характеризуется величиной средневесовой молекулярной массы (Mn), составляющей в интервале 60-4000 г/моль, дополнительно, составляющей в интервале 90-4000 г/моль. Не является необычным, и, в некоторых случаях, может являться предпочтительным использование более одного полиола. Примерами полиолов являются простые полиэфирные полиолы, сложные полиэфирные полиолы, поликарбонаты с концевыми гидроксильными группами, полибутадиены с концевыми гидроксильными группами, сополимеры полибутадиена и акрилонитрила с концевыми гидроксильными группами, сополимеры диалкилсилоксана и алкиленоксидов с концевыми гидроксильными группами, такие как этиленоксид, пропиленоксид, а также смеси, в которых любой из указываемых выше полиолов используется в качестве основного компонента (более чем 50 процентов масс/масс) в смеси с полиэфирами с концевыми аминогруппами и сополимерами полибутадиена и акрилонитрила с концевыми аминогруппами. Дополнительные примеры полиолов включают в себя полиолы на основе природных масел.

Удовлетворяющие требованиям полиэфирные полиолы включают в себя полиоксиэтиленовые гликоли, полиоксипропиленовые гликоли, которые, по возможности, могут являться эндкепированными этиленоксидными остатками; статистические и блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида; политетраметиленгликоль; статистические и блок-сополимеры тетрагидрофурана и окиси этилена и/или пропиленоксида; и продукты, получаемые по любой из реакций с би-функциональными карбоновыми кислотами или сложными эфирами, получаемыми из указываемых кислот, для чего в последнем случае имеет место переэтерификация, и этерифицируемые радикалы заменяются на простые полиэфирные гликолевые радикалы. Предпочтительные простые полиэфирные полиолы представляют собой статистические и блок-сополимеры этилена и пропиленоксида, характеризующиеся функциональностью, составляющей в интервале 2-6, а также политетраметиленгликолевые полимеры, характеризующиеся функциональностью, составляющей приблизительно 2,0.

Удовлетворяющие требованиям полиэфирные полиолы включают в себя полиэфирные полиолы, получаемые путем полимеризации ε-капролактона с использованием инициатора, такого как этиленгликоль, этаноламин; а также полиэфирные полиолы, получаемые этерификацией поликарбоновых кислот, таких как фталевая, терефталевая, янтарная, глутаровая, адипиновая, азелаиновая кислоты, с многоатомными спиртами, такими как этиленгликоль, бутандиол, и циклогександиметанол.

Удовлетворяющие требованиям простые полиэфиры с концевыми амино-группами представляют собой алифатические первичные диамины, получаемые структурной дериватизацией полиоксипропиленгликолей. Простые диамины данного типа доступны под торговым наименованием JEFFAMINE производства компании Basell.

Удовлетворяющие требованиям сополимеры полибутадиена с концевыми гидроксильными группами включают в себя соединения, доступные под торговым наименованием Poly BD Liquid Resins, производства компании Arco Chemical Company. Сополимеры полибутадиена с концевыми гидроксильными группами также доступны от компании Sartomer. Наглядным примером сополимеров бутадиена/акрилонитрила с концевыми гидроксильными и амино-группами являются материалы, доступные под торговым наименованием HYCAR hydroxyl-terminated (HT) Liquid Polymers и amine-terminated (AT) Liquid Polymers, соответственно. Предпочтительные диолы представляют собой полиэфирные и сложные полиэфирные диолы, приводимые выше.

Предпочтительно, полиолы представляют собой сложные эфиры, описываемые структурными формулами 2А-2Е, в которых R¹ представляет собой жирнокислотный остаток, такой как олеат, сесквиолеат, изостеарат, стеарат, лаурат или остаток другой жирной кислоты, R² представляет собой Н или поли-этоксилированный продукт (например, полисорбат), и n представляет собой целое число 0-50. Структурные формулы 2А и 2С относятся к сложным сорбитановым эфирам.

Сорбитанлаурат (например, продукт под торговым наименованием ATMER™ 100), приводимый ниже, является в особенности предпочтительным.

Также предпочтительными являются сложные эфиры глицерина, такие как сложные моно-эфиры жирных кислот, приводимые ниже.

Алкоксилированные амины в составе композиции А предс