ES2907131T3

ES2907131T3 - Composición adhesiva y adhesivo de fusión en caliente

Info

Publication number: ES2907131T3
Application number: ES16859390T
Authority: ES
Inventors: Takuya Yokomichi; Kenji Kashihara
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2036-08-26
Also published as: EP3369795A1; EP3369795B1; US20180305592A1; JPWO2017073153A1; KR20180075489A; EP3369795A4; TW201728724A; CN108138018B; WO2017073153A1; TWI751983B; US11104829B2; CN108138018A; KR102514750B1; JP6859953B2

Abstract

Composición adhesiva que comprende un polipropileno modificado con ácido (A), un polipropileno no funcionalizado (B) y un polietileno (C), y que presenta un punto de fusión de 70 a 140ºC, en la que un punto de fusión del polipropileno modificado con ácido (A) es 65ºC o superior y 130ºC o inferior, un punto de fusión del polipropileno no funcionalizado (B) es 70ºC o superior y 135ºC o inferior, y un punto de fusión del polietileno (C) es 90ºC o superior y 130ºC o inferior, y en la que la composición adhesiva comprende el polipropileno no funcionalizado (B) en una cantidad de 140 a 1500 partes en masa, y el polietileno (C) en una cantidad de 10 a 600 partes en masa, por 100 partes en masa del polipropileno modificado con ácido (A).

Description

DESCRIPCIÓN

Composición adhesiva y adhesivo de fusión en caliente

Campo técnico

La presente invención se refiere a una composición adhesiva que utiliza resinas a base de poliolefina, en particular, a un adhesivo de fusión en caliente adecuado para unir un sustrato de resina de poliolefina y un material polar.

Antecedentes de la técnica

Los materiales de poliolefina, tales como polipropileno y polietileno, que están fácilmente disponibles y presentan una excelente procesabilidad de conformado, se utilizan en diversos campos industriales. Sin embargo, los materiales de poliolefina presentan una adhesión extremadamente insuficiente ya que las poliolefinas, que no contienen un grupo polar en la molécula, son químicamente inertes. Aunque se usan habitualmente adhesivos a base de disolventes orgánicos para la unión, las normas sobre el uso de disolventes orgánicos han devenido más estrictas últimamente, y se han considerado diversos enfoques para realizar la unión sin usar un disolvente orgánico. Los adhesivos de fusión en caliente, que son fáciles de manejar y manipular, se han usado ampliamente como un método para la unión sin disolventes.

Como resina de poliolefina para su utilización como componente adhesivo, se ha propuesto una composición de resina de poliolefina modificada con ácido en la que una resina de copolímero de etileno-alcohol vinílico se mezcla con una resina de poliolefina modificada con ácido (documento de patente 1 (PTL 1)).

Un método en el que un agente de pegajosidad se mezcla con un copolímero de a-olefina asimismo se ha propuesto como un método que permite la unión a baja temperatura, que no provoca daños a los sustratos de resina de poliolefina (PTL 2).

El documento PTL 3 describe una composición adhesiva que comprende (a) por lo menos un polímero a base de propileno y (b) un polímero a base de etileno, caracterizándose ambos polímeros por parámetros específicos. Listado de referencias

Bibliografía de patentes

PTL 1: patente japonesa n° 3232317B

PTL 2: documento JPH10-046121A

PTL 3: documento WO 2014/046834 A1

Sumario de la invención

Problema técnico

Sin embargo, en cuanto al método dado a conocer en PTL 1, no se considera el punto de fusión de la composición de resina de poliolefina modificada con ácido. Si el punto de fusión de la composición de resina de poliolefina modificada con ácido es próximo al punto de fusión de un sustrato (adherente), el sustrato puede posiblemente dañarse indeseablemente en la soldadura por calor; por tanto, el método para su utilización es limitado. El método dado a conocer en PTL 2 adolece de un problema tal que el agente de pegajosidad se derrama de manera indeseable y que un punto de fusión demasiado bajo dificulta la solidificación cuando el amasado se realiza utilizando una prensa extrusora.

La presente invención se ha completado a partir de los puntos de vista anteriores. Un objetivo de la presente invención es proporcionar un adhesivo de fusión en caliente que no contiene un agente de pegajosidad pero que contiene un polipropileno modificado con ácido específico, polipropileno no funcionalizado y polietileno. El adhesivo de fusión en caliente que contiene estos componentes se usa adecuadamente para unir un sustrato de poliolefina y un material polar. Además, el adhesivo de fusión en caliente se ajusta para que presente un punto de fusión dentro de un intervalo predeterminado, lo que permite realizar una adhesión a baja temperatura (140°C o menos). Solución al problema

Para lograr los objetivos anteriores, los presentes inventores llevaron a cabo una exhaustiva investigación para proponer las siguientes invenciones.

La presente invención se refiere a una composición adhesiva que comprende un polipropileno modificado con ácido (A), un polipropileno no funcionalizado (B) y un polietileno (C), y que presenta un punto de fusión de 70 a 140°C, tal como se define en la reivindicación 1.

Además, la presente invención se refiere a un adhesivo de fusión en caliente que comprende la composición adhesiva y un laminado de un sustrato de resina de poliolefina y un material polar unidos con el adhesivo de fusión en caliente.

Efectos ventajosos de la invención

La composición adhesiva de la presente invención comprende un polipropileno modificado con ácido, un polipropileno no funcionalizado y polietileno, y presenta un punto de fusión de 70 a 140°C. Por tanto, la unión a baja temperatura a una temperatura de 140°C o menos es posible en la soldadura por calor de un sustrato de bajo punto de fusión, tal como un sustrato de resina de poliolefina, sin dañar el sustrato de resina de poliolefina. Además, la composición adhesiva de la presente invención presenta una alta adhesión a un sustrato de resina de poliolefina.

Descripción de las formas de realización

Las siguientes son formas de realización detalladas según la presente invención.

Polipropileno modificado con ácido (A)

El polipropileno modificado con ácido (A) utilizado en la presente invención no está limitado, y se obtiene injertando (o modificando con ácido) por lo menos uno de homopolipropileno y un copolímero de propileno-a-olefina con por lo menos uno de ácido a,p-carboxílico insaturado y anhídrido de ácido del mismo.

El copolímero de propileno-a-olefina comprende principalmente propileno que está copolimerizado con una aolefina. Los ejemplos de a-olefinas incluyen etileno, 1-buteno, 1-hepteno, 1-octeno, 4-metil-1-penteno, acetato de vinilo y similares, que pueden usarse individualmente o en una combinación de dos o más. Entre estas a-olefinas se prefieren etileno y 1-buteno. La razón del componente de propileno con respecto al componente de a-olefina en el copolímero de propileno-a-olefina no está limitada; el componente de propileno es preferentemente de 50% en moles o más, y más preferentemente de 70% en moles o más.

Los ejemplos de por lo menos uno de ácido a,p-carboxílico insaturado y anhídrido de ácido del mismo incluyen ácido maleico, ácido itacónico, ácido citracónico y anhídridos de ácido de los mismos. Entre estos, se prefieren los anhídridos de ácido y se prefiere más un anhídrido de ácido maleico. Los ejemplos específicos incluyen polipropileno modificado con anhídrido de ácido maleico, copolímeros de propileno-etileno modificados con anhídrido de ácido maleico, copolímeros de propileno-buteno modificados con anhídrido de ácido maleico, copolímeros de propileno-etileno-buteno modificados con anhídrido de ácido maleico y similares. Estas poliolefinas modificadas con ácido pueden usarse solas o en una combinación de dos o más.

El índice de acidez (mg de KOH/g de resina) del polipropileno modificado con ácido (A) es preferentemente de 3 mg de KOH/g de resina o más, más preferentemente de 6 mg de KOH/g de resina o más, e incluso más preferentemente de 9 mg de KOH/g de resina o más, desde el punto de vista de la adhesión a un material polar y un sustrato de resina de poliolefina. Si el índice de acidez es de menos de 3 mg de KOH/g de resina, la adhesión a un material polar puede verse afectada. El índice de acidez (mg de KOH/g de resina) es preferentemente de 50 mg de KOH/g de resina o menos, y más preferentemente de 30 mg de KOH/g de resina o menos. Si el índice de acidez supera los 50 mg de KOH/g de resina, puede reducirse la adhesión a un sustrato de resina de poliolefina.

El punto de fusión del polipropileno modificado con ácido (A) es de 65°C o más, preferentemente de 80°C o más, y más preferentemente de 90°C o más. Si el punto de fusión es menor que el valor anterior, la granulación puede devenir difícil. El punto de fusión es de 130°C o menos. Si el valor excede el valor anterior, las propiedades de sellado en caliente a baja temperatura pueden verse afectadas. Para obtener el polipropileno modificado con ácido (A) que presenta un punto de fusión dentro del intervalo anterior, resulta preferido utilizar un polipropileno no funcionalizado de bajo punto de fusión como material de partida. El punto de fusión del polipropileno no funcionalizado es preferentemente de 70°C o más, y más preferentemente de 95°C o más, y es preferentemente de 145°C o menos, y más preferentemente de 135°C o menos.

El punto de fusión del polipropileno modificado con ácido (A) es preferentemente de 5 a 10°C más bajo que el del polipropileno no funcionalizado (B) mencionado a continuación.

La viscosidad del fundido del polipropileno modificado con ácido (A) a 230°C es preferentemente de 1000 mPa • s o más, y más preferentemente de 2000 mPa • s o más. Si la viscosidad del fundido es menor que el valor anterior, la granulación puede resultar difícil. Además, la viscosidad del fundido es preferentemente de 20000 mPa • s o menos, y más preferentemente de 10000 mPa • s o menos. Si la viscosidad del fundido excede el valor anterior, el tiempo abierto puede reducirse y la trabajabilidad puede deteriorarse.

El polipropileno modificado con ácido (A) está preferentemente en forma cristalina. La forma cristalina es ventajosa porque se consiguen un mayor poder de cohesión, así como una adhesión y resistencia química superiores, en comparación con la forma amorfa. Tal como se usa en la presente memoria, cuando una sustancia está en forma cristalina, la sustancia muestra un pico de fusión claro en el procedimiento de aumento de temperatura a 20°C/min de desde -100°C hasta 250°C medido mediante un calorímetro de barrido diferencial (DSC).

El método para producir el polipropileno modificado con ácido (A) no está particularmente limitado. Los ejemplos del método incluyen una reacción de injerto de radicales en la que se forma una especie de radical en un polímero que sirve como cadena principal, y se polimerizan por injerto ácido carboxílico insaturado y anhídrido de ácido usando la especie de radical como punto de partida de la polimerización.

Aunque el generador de radicales no está particularmente limitado, se usa preferentemente un peróxido orgánico. Los ejemplos de peróxidos orgánicos incluyen peróxidos, tales como peroxiftalato de di-terc-butilo, hidroperóxido de terc-butilo, peróxido de dicumilo, peróxido de benzoílo, peroxibenzoato de terc-butilo, peroxi-2-etilhexanoato de terc-butilo, peroxipivalato de terc-butilo, peróxido de metil etil cetona, peróxido de di-terc-butilo y peróxido de lauroílo; azonitrilos, tales como azobisisobutironitrilo y azobisisopropionitrilo; y similares.

Polipropileno no funcionalizado (B)

El polipropileno no funcionalizado (B) usado en la presente invención no está limitado y es homopolipropileno o un copolímero de propileno-a-olefina. El polipropileno no funcionalizado (B) no está modificado con ácido de la manera anterior; incluso si está modificado con ácido, el índice de acidez es de menos de 3 mg de KOH/g de resina. El índice de acidez es preferentemente de 2 mg de KOH/g de resina o menos, más preferentemente de 1 mg de KOH/g de resina o menos, y todavía más preferentemente 0.1 mg de KOH/g de resina o menos.

El polipropileno no funcionalizado (B) preferentemente no está modificado con ácido de la manera anterior, y un grupo polar, tal como hidroxilo, carboxilo y epoxi, no está injertado. En este caso, el término “no injertado” significa que la cantidad de injerto es de menos de 0.3% en masa, preferentemente de 0.2% en masa o menos, más preferentemente de 0.1% en masa o menos, y todavía más preferentemente de 0.01% en masa o menos.

El punto de fusión del polipropileno no funcionalizado (B) es de 70°C o más, y preferentemente de 95°C o más. Si el punto de fusión es menor que los valores anteriores, la granulación puede devenir difícil. Además, el punto de fusión es de 135°C o menos. Si el valor excede los valores anteriores, las propiedades de sellado en caliente a baja temperatura pueden verse afectadas.

La velocidad de flujo del fundido (MFR) del polipropileno no funcionalizado (B) a 230°C es preferentemente de 1 g/10 minutos o más, y más preferentemente de 2 g/10 minutos o más. Si la velocidad de flujo del fundido es menor que los valores anteriores, el tiempo abierto puede reducirse. Además, la velocidad de flujo del fundido es preferentemente de 1000 g/10 minutos o menos, y más preferentemente de 500 g/10 minutos o menos. Si el valor excede los valores anteriores, la granulación puede devenir difícil.

La cantidad de polipropileno no funcionalizado (B) es de 140 partes en masa o más, preferentemente de 160 partes en masa o más, y más preferentemente de 180 partes en masa o más, por 100 partes en masa del polipropileno modificado con ácido (A). Si la cantidad es inferior a los valores anteriores, puede reducirse la adhesión a un sustrato de resina de poliolefina. La cantidad es de 1500 partes en masa o menos, preferentemente de 1000 partes en masa o menos, y más preferentemente de 800 partes en masa o menos. No resulta preferida una cantidad que exceda los valores anteriores, ya que puede reducirse la adhesión a un material polar.

Polietileno (C)

Los tipos de polietileno (C) utilizados en la presente invención no están limitados. Los ejemplos incluyen polietilenos de alta densidad, polietilenos de baja densidad y similares. Resultan preferidos los polietilenos de baja densidad, que permiten controlar fácilmente el punto de fusión de la composición adhesiva.

El polietileno (C) es preferentemente, pero no se limita a, homopolietileno o un copolímero de etileno-a-olefina. Los ejemplos de a-olefinas incluyen propileno, 1-buteno, 1-hepteno, 1-octeno, 4-metil-1-penteno, acetato de vinilo y similares, que pueden usarse individualmente o en una combinación de dos o más. Entre estas a-olefinas se prefieren propileno y 1-buteno. La razón del componente de etileno con respecto al componente de a-olefina en el copolímero de etileno-a-olefina no está limitada; el componente de etileno es preferentemente de 50% en moles o más, y más preferentemente de 70% en moles o más.

El polietileno (C) no está modificado con ácido de la manera anterior; incluso si está modificado con ácido, el índice de acidez es preferentemente de menos de 3 mg de KOH/g de resina. El índice de acidez es preferentemente de 2 mg de KOH/g de resina o menos, más preferentemente de 1 mg de KOH/g de resina o menos, y todavía más preferentemente de 0.1 mg de KOH/g de resina o menos.

La densidad del polietileno (C) es preferentemente de, pero sin limitarse particularmente a, 0.910 g/cm3 o más y menos de 0.930 g/cm3.

El punto de fusión del polietileno (C) es de 90°C o más, y preferentemente de 95°C o más. Si el punto de fusión del polietileno (C) es de menos de 90°C, la granulación puede devenir difícil, lo que no resulta preferido en cuanto a productividad. Además, el punto de fusión es de 130°C o menos, y preferentemente de 120°C o menos. Si el punto de fusión supera los 130°C, las propiedades de adhesión a baja temperatura pueden verse afectadas.

Preferentemente, el polietileno (C) no está modificado con ácido. Incluso si está modificado con ácido, el índice de acidez es preferentemente de 1 mg de KOH/g de resina o menos, y más preferentemente de 0.1 mg de KOH/g de resina o menos.

La velocidad de flujo del fundido (MFR) del polietileno (C) a 190°C es preferentemente de 0.1 g/10 minutos o más, y más preferentemente de 0.2 g/10 minutos o más. Si la velocidad de flujo del fundido es menor que los valores anteriores, el tiempo abierto puede reducirse, deteriorando la trabajabilidad. Además, la velocidad de flujo del fundido es preferentemente de 100 g/10 minutos o menos, y más preferentemente de 50 g/10 minutos o menos. Si el valor excede los valores anteriores, la granulación puede devenir difícil.

La cantidad de polietileno (C) es de 10 partes en masa o más, preferentemente de 15 partes en masa o más, y más preferentemente de 20 partes en masa o más, por 100 partes en masa del polipropileno modificado con ácido (A). Si la cantidad es menor que los valores anteriores, la granulación puede devenir difícil, lo que no resulta preferido en cuanto a productividad. Además, la cantidad es de 600 partes en masa o menos, preferentemente de 400 partes en masa o menos, y más preferentemente de 200 partes en masa o menos. No resulta preferida una cantidad que exceda los valores anteriores, ya que puede reducirse la adhesión a un material polar.

Composición adhesiva

La composición adhesiva de la presente invención, tal como se define en la reivindicación 1, comprende el polipropileno modificado con ácido (A), el polipropileno no funcionalizado (B) y el polietileno (C), y presenta un punto de fusión de 70 a 140°C.

La utilización del polipropileno modificado con ácido (A), el polipropileno no funcionalizado (B) y el polietileno (C) en las cantidades predeterminadas indicadas anteriormente permite obtener una composición que presenta un punto de fusión de 70 a 140°C.

La composición adhesiva de la presente invención presenta preferentemente un punto de fusión de 75°C o más, más preferentemente de 80°C o más, y todavía más preferentemente de 90°C o más. Si el punto de fusión de la composición adhesiva es de menos de 70°C, la granulación puede devenir difícil, lo que no resulta preferido en cuanto a productividad. Además, el punto de fusión es preferentemente de 135°C o menos, más preferentemente de 130°C o menos, y todavía más preferentemente de 120°C o menos. Si el punto de fusión supera los 140°C, las propiedades de adhesión a baja temperatura resultarán afectadas.

Aunque sin limitar la presente invención, en la presente invención se obtiene una composición adhesiva uniforme amasando en estado fundido el polipropileno modificado con ácido (A), el polipropileno no funcionalizado (C) y el polietileno (C). El amasado en estado fundido puede realizarse usando una máquina de amasado en estado fundido de uso general para plásticos. Por ejemplo, puede usarse una prensa extrusora amasadora de uno o dos husillos, un tanque de agitación de fusión en caliente y similares.

Preferentemente, la composición adhesiva de la presente invención no contiene sustancialmente un agente de pegajosidad. El significado de la frase “no contiene sustancialmente un agente de pegajosidad” es tal que el agente de pegajosidad está presente preferentemente en una cantidad del 1% en masa o menos, más preferentemente del 0.1% en masa o menos, y todavía más preferentemente del 0% en masa, en la composición adhesiva. Dado que la composición no contiene sustancialmente un agente de pegajosidad, no se producirá el derrame, lo que hace posible obtener una composición adhesiva que solidifica fácilmente y que presenta una alta productividad. Los ejemplos de agentes de pegajosidad incluyen resinas a base de terpeno, resinas a base de colofonia y resinas a base de petróleo.

Adhesivo de fusión en caliente

El adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende la composición adhesiva anterior y no comprende un disolvente orgánico. La composición adhesiva está contenida preferentemente en una cantidad del 90% en masa o más, más preferentemente del 95% en masa o más, y todavía más preferentemente del 100% en masa, en el adhesivo de fusión en caliente. Si la cantidad de composición adhesiva es demasiado pequeña, puede reducirse la adhesión a un sustrato de resina de poliolefina o un material polar.

El adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede contener diversos aditivos siempre que no se deteriore el rendimiento de la presente invención. Aunque los aditivos no están particularmente limitados, se usan preferentemente un retardador de la llama, pigmento, agente antibloqueo, etc.

Sustrato de resina de poliolefina

Puede seleccionarse adecuadamente un sustrato de resina de poliolefina de resinas de poliolefina conocidas. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno y similares. Resulta particularmente preferido utilizar una hoja de polipropileno (a continuación en la presente memoria, a veces denominada “PP”). El grosor es preferentemente, pero no se limita particularmente a, de 0.1 a 5 mm, más preferentemente de 0.5 a 3 mm y todavía más preferentemente de 1 a 2 mm. El sustrato de resina de poliolefina puede contener pigmentos y diversos aditivos, según sea necesario.

Material polar

El material polar utilizado en la presente invención no está particularmente limitado. Los ejemplos incluyen sustratos metálicos, sustratos de resina polar y similares, resultando preferidos los sustratos metálicos.

Los ejemplos de sustratos metálicos incluyen, pero no se limitan particularmente a, diversos metales, tales como aluminio, cobre, acero, SUS, magnesio, cinc, duraluminio y aleaciones de los mismos. El sustrato de metal puede presentar cualquier forma, tal como una hoja de metal, una placa enrollada, un panel, un tubo, una lata o una tapa. En general, se prefiere una hoja de aluminio, en cuanto a procesabilidad, etc. El sustrato de metal se usa generalmente en forma de una hoja que presenta un grosor de 0.01 a 10 mm, y preferentemente de 0.02 a 5 mm, aunque varía según el propósito de uso. La superficie de un sustrato de metal de este tipo puede someterse a un tratamiento superficial de antemano o puede no tratarse.

Los ejemplos de sustratos de resina polar incluyen, pero no se limitan particularmente a, materiales a base de plástico de alta polaridad, tales como nailon, resinas de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) y poli(tereftalato de etileno) (PET). El sustrato de resina polar puede presentar cualquier forma. El sustrato de resina polar se usa generalmente en forma de una hoja que presenta un grosor de 0.01 a 10 mm, y preferentemente de 0.02 a 5 mm, aunque varía dependiendo del propósito de uso. La superficie de un sustrato de resina polar de este tipo puede someterse a un tratamiento superficial de antemano o puede no tratarse. El mismo efecto puede exhibirse en ambos casos.

Laminado

El laminado de la presente invención se obtiene laminando un material polar y un sustrato de resina de poliolefina con el adhesivo de fusión en caliente de la presente invención (material polar/capa de adhesivo/sustrato de resina de poliolefina).

La laminación puede realizarse usando tecnología de producción de laminados conocida. Aunque sin limitar la presente invención, por ejemplo, el adhesivo de fusión en caliente puede aplicarse a la superficie del material polar usando medios de recubrimiento adecuados, tales como una máquina de recubrimiento con rodillos o máquina de recubrimiento con barras. Entonces, el sustrato de resina de poliolefina puede laminarse y unirse a la superficie de recubrimiento mientras que la capa de adhesivo formada sobre la superficie del material polar está en un estado fundido para obtener así un laminado. La temperatura de unión por termocompresión es preferentemente de, pero no se limita particularmente a, 130°C o más, y más preferentemente de 140°C o más, y es preferentemente de 160°C o menos, y más preferentemente de 150°C o menos. La presión de la unión por termocompresión es preferentemente de, pero sin limitarse particularmente a, 0.09 MPa o más, y más preferentemente de 0.1 MPa o más, y es preferentemente de 0.12 MPa o menos, y más preferentemente de 0.11 MPa o menos.

El grosor de la capa de adhesivo formada a partir del adhesivo de fusión en caliente es preferentemente, pero sin limitarse particularmente a, de 10 a 100 pm, más preferentemente de 20 a 80 pm y todavía más preferentemente de 30 a 50 pm.

La presente invención se describe a continuación con mayor detalle haciendo referencia a los ejemplos. Sin embargo, la presente invención no se limita a los ejemplos. El término “parte” en los ejemplos y ejemplos comparativos indica “parte en masa”.

Ejemplo de producción 1

Se colocaron cien partes en masa de un polipropileno no funcionalizado que presentaba un punto de fusión de 100°C (PO-B1 no funcionalizado, un copolímero de propileno-buteno (‘Tafmer (marca comercial registrada) XM7090”, producido por Mitsui Chemicals, Inc.), 150 partes en masa de tolueno y 10 partes en masa de anhídrido de ácido maleico en un autoclave de 1 l y se disolvieron uniformemente con calentamiento hasta 130°C. A 130°C, se añadieron 4 partes en masa de peróxido de di-terc-butilo a la disolución de PO-B1 no funcionalizado, y se calentó la mezcla resultante hasta 140°C, seguido de agitación durante otras 3 horas. Después de enfriar la mezcla de reacción resultante, se vertió la mezcla de reacción en un recipiente que contenía una gran cantidad de metil etil cetona, y se precipitó la resina. Posteriormente, se centrifugó la disolución que contenía la resina para someter el polipropileno modificado con ácido, en el que se polimerizó por injerto anhídrido de ácido maleico, anhídrido de ácido (poli)maleico y sustancias de bajo peso molecular a la separación sólido-líquido y purificación. Después de secar a presión reducida a 70°C durante 5 horas, se obtuvo un polipropileno modificado con anhídrido de ácido maleico (PO-A1 modificado con ácido, índice de acidez: 11 mg de KOH/g de resina, punto de fusión: 95°C, viscosidad de fusión 3000 mPa • s).

Ejemplo de producción 2

Se realizó el mismo procedimiento que en el ejemplo de producción 1, excepto que se usó un polipropileno no funcionalizado que presentaba un punto de fusión de 135°C (PO-B2, “Wintec (marca comercial registrada) PP WFW4”, producido por Japan Polypropylene Corporation). De ese modo, se obtuvo un polipropileno modificado con anhídrido de ácido maleico (PO-A2 modificado con ácido, índice de acidez: 15 mg de KOH/g de resina, punto de fusión: 130°C, viscosidad del fundido: 3500 mPa • s).

Ejemplo de producción 3 (no dentro de las reivindicaciones)

Se realizó el mismo procedimiento que en el ejemplo de producción 1, excepto que se usó un polipropileno no funcionalizado que presentaba un punto de fusión de 160°C (PO-B3, “J-105G”, producido por Prime Polymer Co., Ltd.). De ese modo, se obtuvo un polipropileno modificado con anhídrido de ácido maleico (PO-A3 modificado con ácido, índice de acidez: 8 mg de KOH/g de resina, punto de fusión: 155°C, viscosidad del fundido: 4000 mPa • s).

Ejemplo de producción 4

Se realizó el mismo procedimiento que en el ejemplo de producción 1, excepto que se usó un polipropileno no funcionalizado que presentaba un punto de fusión de 75°C (PO-B4, “Tafmer (marca comercial registrada) XM7070”, producido por Mitsui Chemicals, Inc.). De ese modo, se obtuvo un polipropileno modificado con anhídrido de ácido maleico (PO-A4 modificado con ácido, índice de acidez: 11 mg de KOH/g de resina, punto de fusión: 65°C, viscosidad del fundido: 2500 mPa • s).

Ejemplo 1

Se amasaron en estado fundido diez partes en masa de PO-A1 modificado con ácido como polipropileno modificado con ácido (A), 75 partes en masa de PO-B1 no funcionalizado como polipropileno no funcionalizado (B) y 15 partes en masa de PE-1 como el polietileno (C) a 160°C usando una prensa extrusora de doble husillo de 15 mm de diámetro, seguido de granulación para obtener así un adhesivo de fusión en caliente.

Ejemplos 2 a 11 y ejemplos comparativos 1 a 3

Los ejemplos 2 a 11 y los ejemplos comparativos 1 a 3 se realizaron como en el ejemplo 1, usando diferentes tipos y cantidades del polipropileno modificado con ácido (A), el polipropileno no funcionalizado (B) y el polietileno (C) tal como se muestra en la tabla 1. La tabla 1 muestra la evaluación de cantidad, adhesión y granulación.

Los siguientes son los polipropilenos no funcionalizados (B) y polietileno (C) usados en los ejemplos y ejemplos comparativos.

- Polipropileno no funcionalizado (B)

PO-B1 no funcionalizado: un copolímero de propileno-buteno (“Tafmer (marca comercial registrada) XM7090”, producido por Mitsui Chemicals, Inc.), punto de fusión: 100°C, MFR: 7 g/10 minutos

PO-B2 no funcionalizado: un copolímero de propileno-etileno (“Wintec (marca comercial registrada) WFW4”, producido por Japan Polypropylene Corporation), punto de fusión: 135°C, MFR: 7 g/10 minutos

PO-B3 no funcionalizado: homopolipropileno (“J-105G,” producido por Prime Polymer Co., Ltd.), punto de fusión: 160°C, MFR: 9 g/10 minutos (no dentro de las reivindicaciones)

PO-B4 no funcionalizado: un copolímero de propileno-buteno (“Tafmer (marca comercial registrada) XM7070”, producido por Mitsui Chemicals, Inc.), punto de fusión: 75°C, MFR: 7 g/10 minutos

- Polietileno (C)

PE-1: un polietileno de baja densidad (“Petrothene (marca comercial registrada) 172”, producido por Tosoh Corporation), punto de fusión: 110°C, densidad: 0.920 g/cm3, MFR: 0.30 g/10 minutos

Medición del índice de acidez

El índice de acidez (mg de KOH/g de resina) en la presente invención es un valor calculado mediante FT-IR (FT-IR8200PC, producido por Shimadzu Corporation) a partir de la siguiente fórmula usando el coeficiente (f) obtenido de una curva de calibración preparada con una disolución de cloroformo de anhídrido de ácido maleico (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), y absorbancia (I) del pico elástico (1780 cm-1) de un enlace carbonilo (C=O) de anhídrido de ácido maleico en una poliolefina cristalina modificada con anhídrido de ácido maleico.

Índice de acidez (mg de KOH/g de resina) = [absorbancia (I) x (f) x 2 x peso molecular de hidróxido de potasio x 1000 (mg)/peso molecular de anhídrido de ácido maleico]

Peso molecular de anhídrido de ácido maleico: 98.06

Peso molecular de hidróxido de potasio: 56.11

Medición del punto de fusión

El punto de fusión es un valor de medición del punto máximo que representa el área de pico endotérmico más grande (si se observaron dos o más picos endotérmicos, un punto que representa el área más grande de entre esos picos), que se obtuvo fundiendo 1 g de la muestra con calentamiento a una velocidad de 20°C/min y enfriando para lograr la resinificación, seguido de fusión con calentamiento nuevamente (segunda serie), usando un calorímetro de barrido diferencial (a continuación en la presente memoria, denominado “DSC”, Q-2000, producido por TA Instruments Japan Inc.).

Medición de la viscosidad del fundido

Se fundieron diez gramos de la muestra mediante calentamiento (230°C) usando un viscosímetro rotacional de un solo cilindro (viscosímetro Brookfield, tipo DV-I), se hizo girar un rotor dentro de la resina fundida y se leyó la resistencia viscosa generada a partir del par de rotación para determinar la viscosidad (unidad: mPa • s).

Medición de la velocidad de flujo del fundido (MFR)

Según la norma JIS K 7210-1 (2014), se midió el peso de descarga de una composición de resina fundida con calentamiento a 190°C o 230°C y extruida bajo una carga de 2160 g usando un medidor de índice de fusión producido por Toyoseiki Co., Japón, y se convirtió el valor resultante en una cantidad por 10 minutos (unidad: g/10 minutos).

Producción del laminado

Se usó una hoja de aluminio (A1050P, Nippon Testpanel Co., Ltd., grosor x ancho x largo = 1.6 * 25 * 100 mm) como material polar, y una hoja de polipropileno (PP, Nippon Testpanel Co., Ltd., grosor x ancho x largo = 1.6 x 25 x 100 mm) como sustrato de resina de poliolefina.

Cada uno de los adhesivos de fusión en caliente obtenidos en los ejemplos 1 a 11 y los ejemplos comparativos 1 a 3 se laminó sobre el material polar mediante unión por termocompresión hasta un grosor de 50 pm. Posteriormente, se colocó el sustrato de resina de poliolefina sobre la superficie de la capa de adhesivo y se unió mediante termocompresión durante 2 minutos usando un probador de sellado en caliente (Tester Sangyo Co., Ltd.) a una temperatura del cilindro de 140°C y 0.1 MPa para obtener un laminado (material polar/capa de adhesivo/sustrato de resina de polipropileno). La fuerza adhesiva del laminado se midió mediante una prueba de resistencia a la cizalladura por tracción.

Prueba de resistencia a la cizalladura por tracción (resistencia a la cizalladura por tracción PP/AL)

Se midió la resistencia a la cizalladura a 5 mm/min bajo una atmósfera de 25°C usando un instrumento Tensilon (marca comercial registrada) RTM-100, producido por Orientec Co., Ltd., según la norma JIS K 6850 (1999) (Determination of tensile lap-shear strength of adhesives). La resistencia a la cizalladura por tracción (MPa) entre el material polar y el sustrato de resina de poliolefina fue el promedio de tres valores de prueba. La tabla 1 muestra los resultados.

- Criterios de evaluación

A (excelente en la práctica): 7 MPa o más

B (posible en la práctica): 5 MPa o más

C (imposible en la práctica): menos de 5 MPa

Evaluación de granulación

Se granuló el adhesivo de fusión en caliente descargado de una prensa extrusora de doble husillo de 15 mm de diámetro (KZW15TW, producida por Technovel Corporation) con un equipo de granulación de corte de hebras. La tabla 1 muestra los resultados.

- Criterios de evaluación

AA (la productividad fue excelente): la operación continua de corte de hebras fue posible durante 8 horas o más

A (la producción fue posible): la operación continua de corte de hebras fue posible durante 4 horas o más y menos de 8 horas

B (la producción fue difícil): fue posible cortar las hebras, pero el funcionamiento continuo fue posible durante menos de 4 horas

C (la producción fue imposible): fue imposible cortar las hebras

Aplicabilidad industrial

La composición adhesiva y el adhesivo de fusión en caliente según la presente invención presentan una adhesión excelente a un sustrato de resina a base de olefinas y a un material polar, y permiten realizar el sellado en caliente a baja temperatura sin dañar el sustrato de resina a base de olefinas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Composición adhesiva que comprende un polipropileno modificado con ácido (A), un polipropileno no funcionalizado (B) y un polietileno (C), y que presenta un punto de fusión de 70 a 140°C,

en la que

un punto de fusión del polipropileno modificado con ácido (A) es 65°C o superior y 130°C o inferior, un punto de fusión del polipropileno no funcionalizado (B) es 70°C o superior y 135°C o inferior, y un punto de fusión del polietileno (C) es 90°C o superior y 130°C o inferior, y

en la que la composición adhesiva comprende el polipropileno no funcionalizado (B) en una cantidad de 140 a 1500 partes en masa, y el polietileno (C) en una cantidad de 10 a 600 partes en masa, por 100 partes en masa del polipropileno modificado con ácido (A).

2. Adhesivo de fusión en caliente que comprende la composición adhesiva según la reivindicación 1.

3. Laminado de un sustrato de resina de poliolefina y un material polar unidos con el adhesivo de fusión en caliente según la reivindicación 2.