ES2911455T3

ES2911455T3 - Composición de adhesivo

Info

Publication number: ES2911455T3
Application number: ES17827716T
Authority: ES
Inventors: Atsushi Uno
Original assignee: Sunstar Engineering Inc
Current assignee: Sunstar Engineering Inc
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2037-07-13
Also published as: CN109476966B; EP3486294B1; CN109476966A; WO2018012593A1; JPWO2018012593A1; US11572493B2; EP3486294A4; US20190249042A1; EP3486294A1; JP6426858B2

Abstract

Una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero cíclico hidrocarbonado (A), un polímero de α-olefina (C), y una resina fijadora (D), caracterizada por que el polímero de α-olefina (C) es una mezcla de un polímero de α-olefina con baja viscosidad del fundido y un polímero de α-olefina con baja MFR, en donde el polímero de α-olefina con baja viscosidad del fundido tiene una viscosidad del fundido a 190 °C medida usando un viscosímetro rotacional de placa cónica a una velocidad de cizallamiento de 4,3 s-1 de 150.000 mPa·s o inferior, y el polímero de α-olefina con baja MFR tiene una velocidad de flujo del fundido medida a 230 °C y una carga de 2,16 kg según la norma ASTM D1238 de 20 g/10 minutos o inferior.

Description

DESCRIPCIÓN

Composición de adhesivo

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero cíclico hidrocarbonado, un polímero de a-olefina y una resina fijadora.

Antecedentes de la invención

Las resinas de poliolefina, tales como polipropileno, se usan ampliamente de manera convencional para piezas de automóviles, etc., debido a una alta procesabilidad y resistencia. Un adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero de a-olefina y una resina fijadora se usa ampliamente como adhesivo usado para unir estas piezas elaboradas de resinas de poliolefina a adherentes.

El documento de patente 1 propone una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polibutileno cristalino que tiene un determinado índice de fusión, una resina fijadora hidrogenada, al menos una resina fijadora no hidrogenada y una cera de polipropileno.

El documento de patente 2 propone una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero que tiene una determinada unidad de a-olefina y un determinado número de puntos de ramificación por una unidad de a-olefina, y que comprende además opcionalmente uno o más aditivos seleccionados del grupo que consiste en un agente de pegajosidad, un aceite, un polímero, un antioxidante y un agente reticulante activado por luz UV o térmicamente, que se reticula opcionalmente por radiación de alta energía.

El documento de patente 3 propone una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero de poliolefina catalizado por metaloceno, una resina fijadora, un copolímero de bloque de estireno y un plastificante sólido.

Técnica anterior

Documentos de patente

Documento de patente 1: JP H11-181386 A

Documento de patente 2: JP 2000-512683 A

Documento de patente 3: JP 2014-514404 A

El documento WO 2014/190098 A1 describe un adhesivo de fusión en caliente para su uso en sustratos porosos, en donde el adhesivo de fusión en caliente tiene a) de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 70 % > en peso de un homopolímero de polipropileno que tiene un punto de fusión por DSC de menos de 100 0C; b) de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 60 % de una primera resina fijadora que tiene una temperatura de reblandecimiento mediante el ensayo de anillo y bola de aproximadamente 95 0C a aproximadamente 140 0C; c) de aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 65 % de una segunda resina fijadora que es diferente de la primera resina fijadora; d) de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %> de un plastificante; e) de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 40 % en peso de un polímero secundario que es un polímero o cera semicristalinos con una entalpía de fusión superior a 30 Julios/gramo; f) de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 5 % de un estabilizador o antioxidante; en donde los componentes totalizan el 100 % en peso de la composición, y la viscosidad de la composición es igual o inferior a aproximadamente 20.000 centipoise (cP) a 1630C (325 0F).

El documento WO 01/30406 A1 describe un material compuesto que absorbe fluido, que es un adhesivo sensible a la presión y que está elaborado de una mezcla que comprende una fase continua formada a partir de una matriz adhesiva sensible a la presión, y una fase discontinua compuesta sustancialmente por uno o más absorbentes solubles en agua y/o insolubles en agua naturales o derivados de manera sintética.

Objetos de la invención

Sin embargo, se halló que, debido a una alta cristalinidad y un alto punto de fusión de la a-olefina usada, aunque se obtienen una buena resistencia y resistencia al calor, las composiciones de adhesivo de fusión en caliente descritas en los documentos de patente 1 a 3 tienen un tiempo de uso muy corto, es decir, un tiempo durante el cual puede adherirse un adherente después de aplicar un adhesivo al mismo, que está dentro de varios segundos y, por lo tanto, tienen usos extremadamente limitados. Los presentes inventores también hallaron que la resistencia al calor disminuye significativamente cuando la cristalinidad del polímero se reduce o se añade una resina fijadora al mismo para hacer que el tiempo de uso sea más largo.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un adhesivo de fusión en caliente que tenga un tiempo de uso lo suficientemente largo y presente una buena resistencia y buena resistencia al calor.

Los presentes inventores han estudiado intensamente soluciones para resolver los problemas mencionados anteriormente y han hallado que es posible mejorar una resistencia a la deformación por fluencia a alta temperatura, porque la adición de polímero cíclico hidrocarbonado a un adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero de a-olefina provoca un entrelazado de una cadena de polímero de otra resina con una cadena de polímero del polímero cíclico hidrocarbonado y, de este modo, se restringe el movimiento de la otra resina en un adhesivo después de la aplicación. La presente invención se ha completado basándose en el hallazgo anterior.

Resumen de la invención

La presente invención incluye lo siguiente:

[1] Una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero cíclico hidrocarbonado (A), un polímero de a-olefina (C) tal como se define en la reivindicación 1, y una resina fijadora (D).

[2] La composición de adhesivo de fusión en caliente según el punto [1] en donde el polímero cíclico hidrocarbonado (A) tiene un peso molecular promedio en peso de 200 a 3.000.

[3] La composición de adhesivo de fusión en caliente según el punto [2], en donde el contenido del polímero cíclico hidrocarbonado (A) está dentro del intervalo del 0,02 al 5 % en peso, basado en el peso total de la composición.

[4] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [3], en donde el polímero cíclico hidrocarbonado (A) es un trans-polioctenómero cíclico.

[5] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [4], que comprende el polímero cíclico hidrocarbonado (A) como una mezcla con un polímero lineal (B) formado a partir del mismo monómero que el monómero que constituye el polímero cíclico hidrocarbonado (A).

[6] La composición de adhesivo de fusión en caliente según el punto [5], en donde la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) tiene un peso molecular promedio en peso de 10.000 a 500.000.

[7] La composición de adhesivo de fusión en caliente según el punto [5] o [6], en donde la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) tiene un punto de fusión de 30 a 1600C

[8] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [7], en donde el polímero de a-olefina (C) es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un homopolímero que tiene una unidad de a-olefina, un copolímero que tiene una unidad de a-olefina y una mezcla de los mismos.

[9] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [8], que comprende del 2 al 20 % en peso del polímero cíclico hidrocarbonado (A), del 30 al 70 % en peso del polímero de aolefina (C) y del 30 al 50 % en peso de la resina fijadora (D).

[10] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [9], en donde la composición de adhesivo de fusión en caliente tiene una viscosidad de 10.000 mPa-s a 200.000 mPa-s a una temperatura de 140 a 1800C que es una temperatura del material durante la aplicación de la composición de adhesivo de fusión en caliente.

[11] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [10], que comprende además un mejorador de la adhesión.

[12] La composición de adhesivo de fusión en caliente según uno cualquiera de los puntos [1] a [11], en donde el polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene un punto de fusión de 110 a 180 0C y una viscosidad del fundido de 1.000 a 150.000 mPa-s a 1900C, en donde el polímero de a-olefina con baja MFR tiene un punto de fusión de 80 a 180 0C y una velocidad de flujo del fundido de 4 a 20 g/10 minutos, y en donde una relación de peso del polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido y el polímero de a-olefina con baja MFR en la mezcla es de 50:50 a 90:10.

Efectos de la invención

El adhesivo de fusión en caliente de la presente invención proporciona un tiempo de uso suficientemente largo y una buena resistencia y resistencia al calor y, por lo tanto, puede usarse en diversos usos, tales como la unión de piezas en un proceso en línea. Adicionalmente, se obtienen suficiente resistencia y resistencia al calor incluso cuando se usa un polímero de a-olefina que tiene un punto de fusión relativamente bajo como componente principal, y es posible reducir la temperatura de aplicación a un adherente.

Descripción detallada de la invención

En la reivindicación 1 se define una composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención y comprende un polímero cíclico hidrocarbonado (A), un polímero de a-olefina (C) y una resina fijadora (D).

El polímero cíclico hidrocarbonado (A) no está particularmente limitado siempre que el polímero sea un polímero cíclico que tenga un hidrocarburo saturado o insaturado lineal o ramificado como unidad de repetición. Los ejemplos del mismo incluyen poliolefina insaturada cíclica que tiene como unidad de repetición un hidrocarburo insaturado lineal tal como buteno, penteno, hexeno, octeno, deceno, undeceno, dodeceno, tetradeceno, hexadeceno, octadeceno y eicoseno y/o un hidrocarburo insaturado ramificado tal como metilpropeno, metilpenteno, metilhexeno y dimetilhexeno. En la presente invención, estos pueden usarse solos o en combinación de dos o más. El polímero cíclico hidrocarbonado (A) también incluye un compuesto que tiene un peso molecular relativamente bajo, por ejemplo, un dímero y un trímero de un monómero que constituye la unidad de repetición.

El polímero cíclico hidrocarbonado (A) tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso Mw de 200 o superior, más preferiblemente 400 o superior, de manera adicionalmente preferible 600 o superior. El polímero cíclico hidrocarbonado (A) tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso de 500.000 o inferior, más preferiblemente 200.000 o inferior, de manera adicionalmente preferible 100.000 o inferior. Cuando el peso molecular promedio en peso Mw es el valor anterior, es preferible porque pueden obtenerse un tiempo de uso suficientemente largo y una buena resistencia y resistencia al calor. En la presente invención, el peso molecular promedio en peso Mw es un valor obtenido usando CPG (cromatografía de permeación en gel) en la conversión de poliestireno.

Cuando el polímero cíclico hidrocarbonado (A) no tiene una cadena ramificada o la cadena ramificada tiene un peso molecular relativamente bajo, el polímero cíclico hidrocarbonado (A) tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso Mw de 200 a 3.000, más preferiblemente de 400 a 2.000, de manera adicionalmente preferible de 600 a 1.500. Cuando el polímero cíclico hidrocarbonado (A) tiene un peso molecular dentro del intervalo, el contenido del polímero cíclico hidrocarbonado (A) en la composición total es preferiblemente del 0,02 al 5 % en peso, más preferiblemente del 0,03 al 4 % en peso, de manera adicionalmente preferible del 0,04 al 3 % en peso. Los ejemplos de la poliolefina insaturada cíclica incluyen un trans-polioctenómero cíclico y similares. Se prefiere el trans-polioctenómero cíclico porque la compatibilidad con el polímero de a-olefina es buena y es posible mejorar la resistencia al calor del adhesivo debido a un entrelazado de una cadena molecular de una estructura cíclica. El trans-polioctenómero cíclico es un compuesto representado por la siguiente fórmula general (A):

[en donde n es de 1 a 30].

En una realización preferida de la presente invención, el trans-polioctenómero cíclico es un polímero que tiene un doble enlace por 8 átomos de carbono, representado por la siguiente fórmula (1) :

El trans-polioctenómero cíclico se obtiene habitualmente mediante polimerización mediante metátesis de apertura de anillo de un isómero trans de cicloocteno como una mezcla con un polímero lineal representado por la siguiente fórmula (2):

Fórmula (2)

[en donde n es de 10 a 5000]. Es preferible el trans-polioctenómero cíclico porque atrapa un polímero contenido en un adhesivo de fusión en caliente mediante un entrelazado con el mismo debido a una estructura cíclica del mismo, y el movimiento de una cadena molecular está restringido para mejorar la resistencia al calor y la resistencia.

En el adhesivo de la presente invención, el trans-polioctenómero cíclico puede usarse solo o como una mezcla con el polímero lineal. Cuando se usa una mezcla del trans-polioctenómero cíclico y el polímero lineal, el contenido del trans-polioctenómero cíclico es preferiblemente del 4 % en peso al 50 % en peso, más preferiblemente del 10 % en peso al 40 % en peso, de manera adicionalmente preferible del 15 % en peso al 30 % en peso, basado en el peso de la mezcla.

Los ejemplos representativos de trans-polioctenómeros cíclicos disponibles comercialmente incluyen VESTENAMER (marca registrada) 8012 (una mezcla de un polímero lineal y un trans-polioctenómero cíclico, el contenido del transpolioctenómero cíclico: superior al 20 %, Evonic, Alemania) y similares.

El polímero cíclico hidrocarbonado (A) se usa preferiblemente como mezcla con un polímero lineal (B) formado a partir del mismo monómero que el monómero que constituye el polímero cíclico hidrocarbonado (A). Cuando se usa una mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B), el contenido del polímero cíclico hidrocarbonado (A) en la mezcla es preferiblemente del 4 % en peso o superior, más preferiblemente del 10 % en peso o superior, de manera adicionalmente preferible del 15 % en peso o superior, basado en el peso de la mezcla. Cuando se usa una mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B), el contenido del polímero cíclico hidrocarbonado (A) en la mezcla es preferiblemente del 50 % en peso o inferior, más preferiblemente del 40 % en peso o inferior, de manera adicionalmente preferible del 30 % en peso o inferior, basado en el peso de la mezcla.

La mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso Mw de 10.000 o superior, más preferiblemente 50.000 o superior, de manera adicionalmente preferible 80.000 o superior. La mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) tiene preferiblemente el peso molecular promedio en peso de 500.000 o inferior, más preferiblemente 200.000 o inferior, de manera adicionalmente preferible 100.000 o inferior. Cuando el peso molecular promedio en peso Mw es el valor anterior, es preferible porque pueden obtenerse un tiempo de uso suficientemente largo y una buena resistencia y resistencia al calor. En la presente invención, el peso molecular promedio en peso Mw es un valor obtenido usando CPG (cromatografía de permeación en gel) en la conversión de poliestireno.

El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B) tienen preferiblemente un punto de fusión Tm de 30 0C o superior, más preferiblemente 40 0C o superior, de manera adicionalmente preferible 50 0C o superior. El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B) tienen preferiblemente un punto de fusión Tm de 1600C o inferior, más preferiblemente 100 0C o inferior, de manera adicionalmente preferible 80 0C o inferior. Cuando el punto de fusión Tm es el valor anterior, es preferible porque es posible reducir la temperatura de aplicación del adhesivo de fusión en caliente y se obtiene resistencia al calor.

El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B) tienen preferiblemente una temperatura de transición vítrea Tg de -90 0C o superior, más preferiblemente -80 0C o superior, de manera adicionalmente preferible -70 0C o superior. El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B) tienen preferiblemente la temperatura de transición vítrea Tg de 60 0C o inferior, más preferiblemente 00C o inferior, de manera adicionalmente preferible -50 0C o inferior. Cuando la temperatura de transición vítrea Tg es el valor anterior, es preferible porque pueden obtenerse un tiempo de uso suficientemente largo y una buena resistencia y resistencia al calor.

El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B) tienen preferiblemente una cristalinidad del 10 % o superior, más preferiblemente del 15 % o superior, de manera adicionalmente preferible del 20 % o superior. El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B) tienen preferiblemente una cristalinidad del 100 % o inferior, más preferiblemente del 80 % o inferior, de manera adicionalmente preferible del 60 % o inferior. Cuando la cristalinidad es el valor anterior, es preferible porque pueden obtenerse una resistencia al calor y un tiempo de uso suficientes. En la presente invención, el punto de fusión Tm, la temperatura de transición vítrea Tg y la cristalinidad pueden medirse con un calorímetro diferencial de barrido, por ejemplo, el dispositivo DSC-60 Plus fabricado por Shimadzu Corporation.

El polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B), tienen preferiblemente una relación de doble enlace trans/doble enlace cis de 50/50 a 99/1, más preferiblemente de 60/40 a 95/5, de manera adicionalmente preferible 90/10. Cuando la relación de doble enlace trans/doble enlace cis es un valor dentro del intervalo anterior o el valor anterior, es preferible porque pueden obtenerse un tiempo de uso suficientemente largo y una buena resistencia y resistencia al calor. En la presente invención, la relación de doble enlace trans/doble enlace cis puede calcularse a partir de una relación espectral de IR.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende el polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B), en una cantidad de preferiblemente el 0,5 % en peso o superior, más preferiblemente el 1,0 % en peso o superior, de manera adicionalmente preferible el 2,0 % en peso o superior, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente. La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende el polímero cíclico hidrocarbonado (A), y la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) cuando la composición comprende el polímero lineal (B), en una cantidad de preferiblemente el 30 % en peso o inferior, más preferiblemente el 25 % en peso o inferior, de manera adicionalmente preferible el 20 % en peso o inferior, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente. Cuando la composición de adhesivo de fusión en caliente comprende el polímero cíclico hidrocarbonado (A), o la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) en la cantidad anterior, es preferible porque pueden obtenerse una resistencia al calor y resistencia suficientes.

Los ejemplos del polímero de a-olefina (C) incluyen un homopolímero que tiene una unidad de a-olefina, un copolímero que tiene una unidad de a-olefina y una mezcla de los mismos.

Los ejemplos de la a-olefina incluyen propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 1-undeceno, 1-dodeceno, 1-trideceno, 1-tetradeceno, 1-pentadeceno, 1-hexadeceno, 1-heptadeceno, 1-octadeceno, 1-nonadeceno y 1-eicoseno, que pueden usarse solos o en combinación de dos o más. Entre ellos, se prefieren propileno y 1-buteno.

Los ejemplos del homopolímero que tiene una unidad de a-olefina incluyen, por ejemplo, un homopolímero de propileno.

El copolímero que tiene una unidad de a-olefina es preferiblemente un copolímero que tiene una unidad estructural derivada de propileno como una unidad de olefina porque puede obtenerse el adhesivo de fusión en caliente que tiene una alta adhesión a un adherente elaborado de polipropileno y una alta resistencia al calor. En un copolímero de este tipo, la unidad estructural derivada de propileno representa preferiblemente el 60 % en moles o superior, más preferiblemente el 70 % en moles o superior, de manera adicionalmente preferible el 80 % en moles o superior de las unidades estructurales que constituyen la poliolefina. Los ejemplos de los mismos incluyen copolímeros de olefinas entre sí, tales como copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de propileno-1-buteno, copolímeros de etileno-1-buteno, copolímeros de etileno-1-octeno, copolímeros de etileno-1-hexeno, copolímeros de etilenopropileno-1-buteno. Estos pueden usarse solos o en combinación de dos o más. Una forma del copolímero puede ser cualquiera de copolimerización al azar, copolimerización de bloque, copolimerización de injerto, etc.

Como polímero de a-olefina (C), se usa una mezcla de un polímero de a-olefina que tiene una baja viscosidad del fundido (más adelante en el presente documento también denominado polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido) y un polímero de a-olefina que tiene una baja MFR (más adelante en el presente documento denominado polímero de a-olefina con baja MFR). La viscosidad del fundido baja significa que la viscosidad del fundido a 190 °C medida usando un viscosímetro rotacional de placa cónica a una velocidad de cizallamiento de 4,3 s-1 es de 150.000 mPa-s o inferior. La MFR baja significa que la velocidad de flujo del fundido (MFR) medida a 230 0C y una carga de 2,16 kg según la norma ASTM D1238 es de 20 g/10 minutos o inferior.

La relación de peso del polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido y el polímero de a-olefina con baja MFR en la mezcla es preferiblemente de 50:50 a 90:10, más preferiblemente de 60:40 a 80:20, de manera adicionalmente preferible de 65:35 a 75:25. Cuando la relación de peso está dentro del intervalo anterior, es preferible porque pueden obtenerse pegajosidad, resistencia al calor y tiempo de uso suficientes.

El polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene preferiblemente un punto de fusión Tm de 110 °C o superior, más preferiblemente 1200C o superior, de manera adicionalmente preferible 1300C o superior. El polímero de a-olefina tiene preferiblemente un punto de fusión Tm de 200 0C o inferior, más preferiblemente 180 0C o inferior, de manera adicionalmente preferible 1700C o inferior. Cuando el punto de fusión Tm es el valor anterior, es preferible porque la temperatura durante la aplicación de la composición de adhesivo de fusión en caliente no se vuelve demasiado alta y puede obtenerse resistencia al calor.

El polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene preferiblemente una viscosidad del fundido a 190 °C de 1.000 a 150.000 mPa-s, más preferiblemente de 5.000 a 140.000 mPa-s. Cuando el polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene una viscosidad del fundido a 1900C dentro del intervalo anterior, puede obtenerse más fácilmente un buen rendimiento de recubrimiento del adhesivo. La viscosidad del fundido es un valor medido usando un viscosímetro rotacional de placa cónica en condiciones de una velocidad de cizallamiento de 4,3 s-1. El polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso Mw de 10.000 o superior, más preferiblemente 20.000 o superior, de manera adicionalmente preferible 30.000 o superior. El polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso de 300.000 o inferior, más preferiblemente 200.000 o inferior, de manera adicionalmente preferible 150.000 o inferior. Cuando el peso molecular promedio en peso Mw del polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido es el valor anterior, es preferible porque puede mejorarse la resistencia a la deformación por fluencia del adhesivo de fusión en caliente.

El polímero de a-olefina con baja MFR tiene preferiblemente un punto de fusión Tm de 80 0C o superior, más preferiblemente 100 0C o superior, de manera adicionalmente preferible 1300C o superior. El polímero de a-olefina tiene preferiblemente un punto de fusión Tm de 200 0C o inferior, más preferiblemente 1800C o inferior, de manera adicionalmente preferible 1700C o inferior. Cuando el punto de fusión Tm es el valor anterior, es preferible porque la temperatura durante la aplicación de la composición de adhesivo de fusión en caliente no se vuelve demasiado alta y puede obtenerse resistencia al calor.

El polímero de a-olefina con baja MFR tiene preferiblemente una velocidad de flujo del fundido (MFR) de 4 a 20 g/10 minutos, más preferiblemente de 4 a 10 g/10 minutos, de manera adicionalmente preferible de 4 a 8 g/10 minutos. Cuando la MFR del polímero de a-olefina con baja MFR es el valor anterior, es preferible porque puede obtenerse la pegajosidad apropiada y se garantiza una buena adhesión. En la presente invención, la velocidad de flujo del fundido se mide a 230 0C y una carga de 2,16 kg según la norma ASTM D1238.

El polímero de a-olefina con baja MFR tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso Mw de 100.000 o superior, más preferiblemente 200.000 o superior, de manera adicionalmente preferible 300.000 o superior. El polímero de a-olefina con baja MFR tiene preferiblemente un peso molecular promedio en peso de 1.000.000 o inferior, más preferiblemente 750.000 o inferior, de manera adicionalmente preferible 600.000 o inferior. Cuando el peso molecular promedio en peso Mw del polímero de a-olefina con baja MFR es el valor anterior, es preferible porque pueden mejorarse la pegajosidad y la resistencia a la deformación por fluencia del adhesivo de fusión en caliente.

La cristalinidad del polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido es habitualmente alta cristalinidad. El polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene preferiblemente una cristalinidad del 50 % o superior. Cuando se usa el polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido que tiene una cristalinidad del 50 % o superior, tiende a obtenerse un buen rendimiento de recubrimiento del adhesivo.

La cristalinidad del polímero de a-olefina con baja MFR es habitualmente baja cristalinidad. El polímero de a-olefina con baja MFR tiene preferiblemente una cristalinidad inferior al 50 %. Cuando se usa el polímero de a-olefina con baja MFR que tiene una cristalinidad inferior al 50 %, el adhesivo resultante tiende a tener una alta pegajosidad. Los ejemplos representativos de productos disponibles comercialmente del polímero de a-olefina (C) incluyen L-MODU (marca registrada) S400, S600, S901 (polímero de propileno; Idemitsu Kosan Co., Ltd.), RT2115A (polímero de propileno; REXtac, LLC, ^eE. UU.), Licocene (marca registrada) PP1602, PP2602, PP3602 (copolímero de propileno; Clariant (Japón) K.K.), RT2215A, RT2304A, RT2585A (copolímero de etileno-propileno; REXtac, LLC, EE. UU.), RT2715A, RT2730A, RT2780A (copolímero de propileno-1-buteno; REXtac, LLC, ^eE. UU.), TAF^mE^r(marca registrada) XM-7070, XM-7080, XM-5070, XM-5080, PN-2070, PN-3560, PN-2060, PN-20300, PN-0040 (copolímero de propileno-1-buteno; Mitsui Chemicals, Inc.), VESTOPLAST (marca registrada) 308, 408, 508, 520, 608, 703, 704, 708, 750, 751, 792, 828, 888, 891, EPNC702, EP807, 206 (copolímero de etileno-propileno-1-buteno; Evonic, Alemania), etc.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende el polímero de a-olefina (C) o una mezcla del mismo en una cantidad de preferiblemente el 30 % en peso o superior, más preferiblemente el 35 % en peso o superior, de manera adicionalmente preferible el 40 % en peso o superior, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente. La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende el polímero de a-olefina (C) en una cantidad de preferiblemente el 75 % en peso o inferior, más preferiblemente el 70 % en peso o inferior, de manera adicionalmente preferible el 65 % en peso o inferior, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente. Cuando la composición de adhesivo de fusión en caliente comprende el polímero de a-olefina en una cantidad del 30 % en peso o superior, tiende a proporcionar una resistencia al calor, resistencia y adhesión suficientes a una resina de poliolefina. Cuando la composición de adhesivo de fusión en caliente comprende el polímero de a-olefina en una cantidad del 70 % en peso o inferior, se obtiene una buena fluidez y tiende a proporcionar una buena trabajabilidad.

El contenido del polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido en el polímero de a-olefina (C) puede ser del 40 % en peso o superior, más preferiblemente del 50 % en peso o superior, de manera adicionalmente preferible del 60 % en peso o superior, basado en el peso total del polímero de a-olefina (C). El contenido del polímero de aolefina con baja MFR en el polímero de a-olefina (C) puede ser del 10 % en peso o superior, más preferiblemente del 15 % en peso o superior, de manera adicionalmente preferible del 20 % en peso o superior, basado en el peso total del polímero de a-olefina (C).

Los ejemplos de la resina fijadora (D) incluyen resina de colofonia, éster de colofonia, éster de colofonia desproporcionado, éster de colofonia hidrogenado, colofonia polimerizada, resina de hidrocarburo alifático, resina de copolímero aromático alifático, resina de petróleo aromática, resina de petróleo hidrogenada, resina terpénica, resina terpénica hidrogenada, resina terpénica modificada, productos hidrogenados de resina terpénica modificada, resina terpénica fenólica, resina terpénica fenólica hidrogenada y resina de estireno. Estos pueden usarse solos o en combinación de dos o más. Entre ellos, se prefieren el éster de colofonia hidrogenado, la resina de petróleo hidrogenada, la resina terpénica hidrogenada y los productos hidrogenados de la resina terpénica modificada porque se obtiene un tiempo de uso suficiente y se mejora la adhesión a polipropileno.

La resina fijadora (D) tiene preferiblemente una temperatura de reblandecimiento Ts de 80 0C o superior, más preferiblemente 1000C o superior, de manera adicionalmente preferible 120 0C o superior. La resina fijadora (D) tiene preferiblemente una temperatura de reblandecimiento Ts de 200 0C o inferior, más preferiblemente 180 0C o inferior, de manera adicionalmente preferible 1600C o inferior. Cuando la temperatura de reblandecimiento Ts es el valor anterior, es preferible porque pueden obtenerse una resistencia al calor y un tiempo de uso suficientes.

El contenido de la resina fijadora (D) en la composición de adhesivo de fusión en caliente puede ser del 10 % en peso o superior, preferiblemente del 20 % en peso o superior, más preferiblemente del 30 % en peso o superior, de manera adicionalmente preferible del 40 % en peso o superior, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente. Cuando el contenido de la resina fijadora (D) en la composición de adhesivo de fusión en caliente es del 10 % en peso o superior, tiende a obtenerse un tiempo de uso suficiente. El contenido de la resina fijadora (D) en la composición de adhesivo de fusión en caliente puede ser del 70 % en peso o inferior, preferiblemente del 65 % en peso o inferior, más preferiblemente del 60 % en peso o inferior, de manera adicionalmente preferible del 50 % en peso o inferior, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente. Cuando el contenido de la resina fijadora (D) en la composición de adhesivo de fusión en caliente es del 70 % en peso o inferior, tiende a obtenerse fácilmente una resistencia al calor suficiente.

Además de los componentes descritos anteriormente, la composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede comprender además un mejorador de la adhesión para mejorar la adhesión a un adherente altamente polar.

Los ejemplos del mejorador de la adhesión incluyen polímeros que contienen ácido carboxílico o anhídrido del mismo, polímeros que contienen un enlace éster, polímeros que contienen un enlace amida, etc., que pueden usarse solos o en combinación de dos o más.

Los ejemplos de polímeros que contienen ácido carboxílico o anhídrido del mismo incluyen polipropileno, copolímero de propileno-1-buteno-etileno, copolímeros de propileno-1-buteno, copolímeros de estireno-etileno-buteno-estireno, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros de etileno-acrilato, etc. modificados introduciendo ácido carboxílico o anhídrido del mismo.

Los ejemplos de polímeros que contienen un enlace éster incluyen poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de butileno), poli(naftalato de etileno), etc.

Los ejemplos de polímeros que contienen un enlace amida incluyen nailon 6, nailon 11, nailon 12, nailon 6,6, nailon 6,10, nailon 6,T, nailon 6,I, nailon 9,T, nailon M5,T, poli(tereftalamida de p-fenileno), poli(isoftalamida de m-fenileno), etc.

Cuando la composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende el mejorador de la adhesión, el contenido del mejorador de la adhesión es habitualmente del 0,1 al 20 % en peso, preferiblemente del 0,5 al 10 % en peso, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede contener además diversos aditivos usados en composiciones de adhesivo de fusión en caliente habituales tales como un antioxidante, un colorante, un disolvente orgánico, un plastificante, una carga inorgánica, una cera de poliolefina, etc. Estos aditivos pueden usarse solos o en combinación de dos o más

Cuando la composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención comprende un aditivo, el contenido del aditivo es habitualmente del 0,1 al 20 % en peso, preferiblemente del 0,2 al 15 % en peso, basado en el 100 % en peso de la composición de adhesivo de fusión en caliente.

Los ejemplos del antioxidante incluyen fenoles impedidos, polifenoles, bisfenoles, fosfatos, tioéteres, hidrotalquitas, bencimidazoles, aminas secundarias aromáticas, etc.

Los ejemplos del colorante incluyen óxido de hierro rojo, óxido de titanio, negro de carbono, otros pigmentos de color, tintes, etc.

Los ejemplos del disolvente orgánico incluyen tolueno, xileno, metanol, etanol, alcohol isopropílico, butanol, acetona, metil etil cetona, ligroína, acetato de etilo, tetrahidrofurano, n-hexano, heptano y disolventes de alto punto de ebullición a base de isoparafina.

Los ejemplos del plastificante incluyen parafina líquida, aceite de proceso, plastificantes a base de ácido ftálico, polibuteno, polibutadieno y caucho líquido.

Los ejemplos de la carga inorgánica incluyen carbonato de calcio, carbonato de calcio tratado en superficie, óxido de titanio, óxido de silicio, talco, arcilla, negro de carbono y globo de vidrio.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede producirse mezclando el polímero cíclico hidrocarbonado, el polímero de a-olefina y la resina fijadora en una sola vez junto con aditivos según sea necesario mediante el uso de un agitador de mezclado.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención obtenida tal como se ha descrito anteriormente tiene preferiblemente una viscosidad del fundido de 10.000 mPa-s a 200.000 mPa-s a una temperatura de 140 a 180 0C que es la temperatura durante la aplicación de la composición de adhesivo de fusión en caliente, preferiblemente una viscosidad del fundido de 20.000 mPa-s a 150.000 mPa-s a más preferiblemente una temperatura de 1500C a 1700C, preferiblemente una viscosidad del fundido de 30.000 mPa-s a 100.000 mPa-s a de manera adicionalmente preferible una temperatura de 160 0C a 1700C. La viscosidad del fundido dentro del intervalo a la temperatura correspondiente es preferible porque se evitan el goteo, el recubrimiento desigual y similares durante la aplicación al adherente. En la presente invención, la viscosidad del fundido es un valor medido usando un viscosímetro rotacional de placa cónica en condiciones de una velocidad de cizallamiento de 4,3 s-1. La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede calentarse y fundirse habitualmente a una temperatura de 1400C a 200 0C antes de la aplicación a una superficie o ambas superficies de un adherente usando, por ejemplo, una pistola pulverizadora, una recubridora de troquel o una recubridora de rodillos.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede usarse preferiblemente para unir material bajamente polar y material altamente polar. Los ejemplos del material bajamente polar incluyen polipropileno, polietileno, copolímeros de etileno-propileno y similares. Los ejemplos del material altamente polar incluyen madera, papel, metal, nailon, poliéster, policarbonato, poliuretano, resina acrílica y similares.

La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención puede usarse preferiblemente para unir material de construcción interior de viviendas, tal como tabiques divisorios, suelos, paredes y herrajes elaborados de material compuesto de olefina, materiales exteriores de viviendas tales como celosías y materiales decorativos elaborados de materiales compuestos de olefina, y materiales interiores de automóviles tales como techos, guarniciones de puertas, paneles de instrumentos, silenciadores de cuadros de mandos, consolas centrales, pilares, ornamentos, bandejas traseras, láminas de asiento y almohadillas de impacto laterales.

Los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos ilustran más específicamente la presente invención, pero no debe interpretarse que limitan de este modo la presente invención.

Ejemplos

Ejemplos 1 a 7 y ejemplos comparativos 1 a 3

Se mezclaron los componentes en las composiciones mostradas en la tabla 1 usando un agitador de mezclado (amasadora de doble brazo SV-1-1 fabricada por Moriyama Seisakusho) a 180 0C para obtener composiciones de adhesivo de fusión en caliente.

Tabla 1-1

Tabla 1-2

(*1): VESTOPLAST (marca registrada) 888 (Evonic, copolímero de etileno-propileno-1-buteno, punto de fusión:

160 °C, viscosidad del fundido: 120.000 mPa-s (190 °C), peso molecular promedio en peso: 104.000)

(*2): VESTOPLAST (marca registrada) EP807 (Evonic, copolímero de etileno-propileno-1-buteno, punto de fusión:

161 °C, viscosidad del fundido: 7.000 mPa-s (190 °C), peso molecular promedio en peso: 60000)

(*3): TAFMER (marca registrada) XM5080 (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc., copolímero de propileno-1-buteno, punto de fusión: 160 °C, MFR: 4,0 g/10 minutos (230 °C))

(*4): TAFMER (marca registrada) PN0040 (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc., copolímero de propileno-1-buteno, punto de fusión: 160 °C, MFR: 4,0 g/10 minutos (230 °C))

(*5) TAFMER (marca registrada) DF110 (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc., copolímero de etileno-propileno, punto de fusión: 94 °C, MFR: 2,2 g/10 minutos (230 °C))

(*6) VESTENAMER (marca registrada) 8012 (Evonic, trans-polioctenómero, relación de doble enlace trans/doble enlace cis: 80/20, contenido de polímero cíclico: 25 % en peso, punto de fusión: 54 °C, temperatura de transición vítrea: -65 °C, cristalinidad: 27 %, peso molecular promedio en peso: 100.000)

(*7) polímero de cicloocteno (mezcla cíclica y lineal), relación de doble enlace trans/doble enlace cis: 80/20, contenido de oligómero de estructura cíclica de bajo peso molecular (200-3000): 4,8 % en peso, punto de fusión: 56 °C, temperatura de transición vítrea: -65 °C, peso molecular promedio en peso: 80.000)

(*8) polímero de cicloocteno (mezcla cíclica y lineal), relación de doble enlace trans/doble enlace cis: 80/20, contenido de oligómero de estructura cíclica de bajo peso molecular (200-3000): 10 % en peso, punto de fusión: 53 °C, temperatura de transición vítrea: -65 °C, peso molecular promedio en peso: 90.000)

(*9) ARKON (marca registrada) P125 (fabricado por Yasuhara Chemical Co. Ltd., resina terpénica hidrogenada, temperatura de reblandecimiento: 125 °C)

[Prueba de fluencia resistente al calor]

Después de que los adhesivos de fusión en caliente obtenidos en los ejemplos 1 a 7 y los ejemplos comparativos 1 a 3 se aplicaron a una superficie de un tejido con espuma de uretano (espesor de espuma de uretano: 2 mmt) a 170 0C mediante el uso de una recubridora de rodillos, se fijó un sustrato de polipropileno (Kobe Poly-Sheet PP-N-BN fabricado por Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd.) en un tiempo abierto de 10 segundos o 45 segundos. Posteriormente, se presionó el sustrato fijado a 0,05 MPa durante 5 segundos usando una máquina de prensado hidráulico. Después del curado a 20 0C y una HR del 65 % durante 24 horas, se aplicó una carga de 100 g a 80 °C durante 24 horas. Posteriormente, se midió una distancia de desprendimiento. Los resultados se muestran en la tabla 2.

[Viscosidad del fundido]

Se midieron las viscosidades del fundido de las composiciones de adhesivo de fusión en caliente obtenidas en los ejemplos 1 a 7 y los ejemplos comparativos 1 a 3 usando un viscosímetro rotacional de placa cónica a una temperatura de 150 a 180 0C y una velocidad de cizallamiento de 4,3 s-1. Los resultados se muestran en la tabla 2. Tabla 2-1

Tabla 2-2

BAF: Fallo interfacial desde el lado del material base

Como resulta evidente a partir de los resultados mostrados en la tabla 2, la composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención tiene una adhesión suficiente incluso cuando el tiempo abierto es de 45 segundos en la prueba de fluencia resistente al calor. Por lo tanto, se entiende que la composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención tiene un tiempo de uso suficiente, y buena resistencia al calor y buena resistencia.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Una composición de adhesivo de fusión en caliente que comprende un polímero cíclico hidrocarbonado (A), un polímero de a-olefina (C), y una resina fijadora (D),

caracterizada por que

el polímero de a-olefina (C) es una mezcla de un polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido y un polímero de a-olefina con baja MFR, en donde el polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene una viscosidad del fundido a 190 0C medida usando un viscosímetro rotacional de placa cónica a una velocidad de cizallamiento de 4,3 s-1 de 150.000 mPa-s o inferior, y el polímero de a-olefina con baja MFR tiene una velocidad de flujo del fundido medida a 230 0C y una carga de 2,16 kg según la norma ASTM D1238 de 20 g/10 minutos o inferior.
2. La composición de adhesivo de fusión en caliente según la reivindicación 1, en donde el polímero cíclico hidrocarbonado (A) tiene un peso molecular promedio en peso de 200 a 3.000.
3. La composición de adhesivo de fusión en caliente según la reivindicación 2, en donde el contenido del polímero cíclico hidrocarbonado (A) está dentro del intervalo del 0,02 al 5 % en peso, basado en el peso total de la composición.
4. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el polímero cíclico hidrocarbonado (A) es un trans-polioctenómero cíclico.
5. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que comprende el polímero cíclico hidrocarbonado (A) como una mezcla con un polímero lineal (B) formado a partir del mismo monómero que el monómero que constituye el polímero cíclico hidrocarbonado (A).
6. La composición de adhesivo de fusión en caliente según la reivindicación 5, en donde la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) tiene un peso molecular promedio en peso de 10.000 a 500.000.
7. La composición de adhesivo de fusión en caliente según la reivindicación 5 o 6, en donde la mezcla del polímero cíclico hidrocarbonado (A) y el polímero lineal (B) tiene un punto de fusión de 30 a 160 °C
8. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el polímero de a-olefina (C) es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un homopolímero que tiene una unidad de a-olefina, un copolímero que tiene una unidad de a-olefina, y una mezcla de los mismos.
9. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que comprende del 2 al 20 % en peso del polímero cíclico hidrocarbonado (A), del 30 al 70 % en peso del polímero de a-olefina (C), y del 30 al 50 % en peso de la resina fijadora (D).
10. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la composición de adhesivo de fusión en caliente tiene una viscosidad de 10.000 mPa-s a 200.000 mPa-s a una temperatura de 140 a 1800C que es una temperatura del material durante la aplicación de la composición de adhesivo de fusión en caliente.
11. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además un mejorador de la adhesión.
12. La composición de adhesivo de fusión en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido tiene un punto de fusión de 110 a 1800C y una viscosidad del fundido de 1.000 a 150.000 mPa-s a 190 0C, en donde el polímero de a-olefina con baja MFR tiene un punto de fusión de 80 a 180 0C y una velocidad de flujo del fundido de 4 a 20 g/10 minutos, y en donde una relación de peso del polímero de a-olefina con baja viscosidad del fundido y el polímero de aolefina con baja MFR en la mezcla es de 50:50 a 90:10.