Composiciones que comprenden una mezcla de polímeros de olefina injertados con silano.

Una composición que comprende una mezcla, que comprende al menos un polímero de etileno/α

-olefina injertado con silano y al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano, y en donde el al menos un polímero de etileno/α-olefina injertado con silano tiene una viscosidad del fundido de 2.000 a 50.000 cP a 177ºC (350ºF), en donde el al menos un polímero de etileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de etileno/α-olefina que tiene una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) de 1 a 3,5 y una densidad de 0,86 a 0,90 g/cm3.

Composiciones que comprenden una mezcla de polímeros de olefina injertados con silano Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones que contienen polímeros poliolefínicos injertados con silano (o "silanizados"), y en particular a al menos polímeros de etileno/a-olefina injertados con silano que tienen una viscosidad del fundido de 2.000 a 50.000 cP a 177°C (350°F) y al menos un polímero de propileno/a-olefina injertado con silano, a la preparación de formulaciones de adhesivos útiles, otras aplicaciones y artículos hechos a partir de los mismos, y a métodos para hacerlos. Los polímeros de etileno/a-olefina injertados con silano preferiblemente se forman a partir de polímeros de etileno/a-olefina que tienen una distribución de pesos moleculares de 1 a 3,5.

Antecedentes de la invención

Son necesarias formulaciones de adhesivos termofusibles (HMA) y adhesivos sensibles a la presión (PSA), de baja viscosidad, exentas de disolvente, que mantengan la resistencia de adherencia a temperaturas de uso altas (por ejemplo, 40°C (104°F) y superiores).

También son necesarias formulaciones de adhesivos de baja viscosidad, exentas de disolventes, que se puedan usar en una variedad de aplicaciones, incluyendo, pero no limitado a sellado de envases y cajas de cartón, automoción, artes gráficas, telas no tejidas, ensamblaje de paneles, cintas adhesivas de alto rendimiento, adhesivos termofusibles de contacto, revestimientos de cartón, tintas, productos para el cuidado personal y cosméticos, selladores, concentrados de color y aditivos, adhesivos de cintas adhesivas para alfombras, y adhesivos para carpintería.

Actualmente, algunos de los adhesivos sensibles a la presión (PSA) de alto rendimiento basados en copolímeros de bloques de estireno (SBC) de alto peso molecular (MW), solo se pueden producir usando disolventes. No se pueden aplicar a partir de un estado fundido debido a su alta viscosidad (peso molecular). La tendencia es a usar adhesivos exentos de disolventes por razones tanto medioambientales como de coste. Además, las masas fundidas calientes reactivas basadas en la química del uretano, son caras y tienen problemas de seguridad, puesto que usan la química del isocianato.

La publicación de EE UU. n° 2005/0043455 describe ceras de homopolímeros o copolímeros poliolefínicos cristalinos, modificadas por radicales libres con un compuesto de silano, y que tienen una viscosidad, medida a 170°C, de entre 10 y 50.000 mPa.s, y un calor de fusión >10 J/g. El compuesto de silano usado para la modificación incluye al menos un doble enlace olefínico y al menos un radical alcoxl unido directamente al silicio. Las ceras poliolefínicas usadas para la modificación se preparan usando un catalizador de metaloceno (véase el resumen). Esta referencia describe el uso de niveles altos del iniciador de radicales libres, de 0,1 a 10 por ciento en peso, basado en la cera polllefínica, con respecto a la cantidad de silano usado, de 0,1 a 40 por ciento en peso, basado en la cera poliolefínica (por ejemplo, véase los párrafos [0097], [0098] y [0116]). La patente europea EP 0944670 B1 describe una composición de elastómero reticulable que incluye un elastómero de ¡nterpolímero de etileno y alfa- olefina injertado con silano con una dureza (Shore A) < 85, y opclonalmente, un polímero olefínico cristalino. La exposición a la humedad convierte la composición reticulable en una composición de elastómero injertado y reticulado, no porosa, que tiene una dureza (Shore A) < 85 y una resistencia a la abrasión que es mayor que la de la composición reticulable (véase el resumen). Esta patente describe el uso de una cantidad preferida de silano, de 0,1 a 3,5 por ciento en peso, y niveles relativamente altos de Iniciador, con una relación de silano a Iniciador de 10:1 a 30:1 (por ejemplo, véase los párrafos [0026] y [0027]).

La publicación Internacional n° WO 2005/100501 describe un artículo que comprende 1) un componente funcionalizado, 2) agente de pegajosidad y 3) un polímero olefínico, que comprende una o más olefinas de C3 a C40, opcionalmente una o más diolefinas, y menos de 5 moles de etileno, y que tiene una resistencia al despegado (Dot T-Peel) de 1 Newton o más, un índice de ramificación (g) de 0,95 o menos, medido al Mz del polímero; y un Mw de 100.000 o menos. El componente funcional se selecciona del grupo que consiste en polímeros funcionalizados, ollgómeros funclonalizados y agentes de nucleaclón beta (véase el resumen). Los ejemplos experimentales en esta referencia se dirigen principalmente a polímeros base de polipropileno injertado con anhídrido maleico.

La patente de EE.UU. 5.824.718 describe polímeros de etileno sustanclalmente lineales Injertados con silano, curables, que son útiles como revestimientos de alambres y cables, calafateado, fibras. Estos polímeros injertados con silano pueden estar cargados o no cargados, y curan rápidamente con respecto a muchos revestimientos comerciales (véase el resumen). Esta patente describe polímeros base de etileno/a-olefina con un índice de fluidez preferido (l2) de 0,5 a 200 g/10 mln (por ejemplo, véase la columna 4, líneas 7-10). Véanse también las patentes relacionadas, patente de EE.UU. 5.741.858 y patente de EE.UU. 6.048.935. La patente de EE.UU. 4.806.594 describe una composición curable en agua que comprende: (a) al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en homopolímeros de etileno, propileno o 1-buteno Injertados con silano (véase el resumen). En los ejemplos de esta patente, se silaniza un polietileno de peso molecular relativamente alto (véase los ejemplos 1-19).

La patente de EE UU. 5.995.474 describe una composición adhesiva que comprende una poli-a-olefina en gran medida amorfa, injertada con silano, preparada injertando en esta poli-a-olefina amorfa un compuesto de silano que tiene 1-3 grupos alcoxi, unidos directamente al silicio, y al menos un resto que contiene un doble enlace olefínico, y después reticulando la composición adhesiva mediante agua (véase el resumen). Esta patente se dirige principalmente a polímeros base de propileno. Se describen polímeros Injertados adicionales en la patente de EE UU. 5.994.474; patente de EE UU. 5.705.565; patente de EE.UU. 6.414.102; patente de EE.UU. 6.043.401; patente de EE UU. 5.498.809; patente de EE UU. 5.266.627; y documento EP 0850138B1. Se describen composiciones de mezclas injertadas en las patentes de EE.UU. 6.395.791; 6.583.222; 6.583.188. Las siguientes patentes/solicitudes se dirigen principalmente a polímeros base: patente de EE.UU. 6.172.015; patente de EE.UU. 6.335.410; patente de EE UU. 4.039.560; patente de EE.UU. 2003114322 (WO 01/072855); WO 03/087178; WO 03/040201; WO 90/01503; WO 04/031292; y WO 04/035680.

Son necesarias poliolefinas silanizadas con excelentes propiedades de adherencia para usar en composiciones adhesivas. Son necesarios también adhesivos exentos de disolvente por razones tanto medioambientales como de coste. Estas cuestiones se han satisfecho mediante las poliolefinas silanizadas de la invención, y formulaciones de adhesivos basadas en estas poliolefinas. Los polímeros silanlzados usados en las formulaciones de adhesivos tienen rendimiento similar a las cintas adhesivas de alto rendimientos, basadas en SBC, sin la necesidad de un disolvente. Además, los polímeros poliolefínicos silanizados descritos en la presente memoria son más baratos y más seguros de uso. Además, la química del silano curable con humedad permite el uso de adhesivos termofusibles, tal como en aplicaciones de automoción bajo el capó, que requieren capacidades de rendimiento a alta temperatura (40°C (104°F) o superior). Estas poliolefinas silanizadas de la invención se pueden usar para preparar formulaciones de adhesivos tanto para aplicaciones termofusibles como sensibles a la presión.

Resumen de la invención

La invención proporciona una composición que comprende una mezcla, que comprende al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano y al menos un polímero de proplleno/a-olefina injertado con silano, y en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano tiene una viscosidad del fundido de 2.000 a 50.000 cP a 177°C (350°F), en donde el al menos un polímero de etileno/a-oleflna Injertado con silano se forma a partir de un polímero de etileno/a-olefina que tiene una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) de 1 a 3,5 y una densidad de 0,86 a 0,90 g/cm3

La invención también proporciona formulaciones de adhesivos basadas en estos polímeros de etileno/a-olefina injertados con silano. Estas composiciones adhesivas tienen excelentes propiedades adhesivas, Incluyendo una temperatura de fallo de adherencia por despegado (PAFT, por sus siglas... [Seguir leyendo]

1.- Una composición que comprende una mezcla, que comprende al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano y al menos un polímero de propileno/a-olefina injertado con silano, y en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano tiene una viscosidad del fundido de 2.000 a 50.000 cP a 177°C (350°F), en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina Injertado con silano se forma a partir de un polímero de etileno/a-olefina que tiene una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) de 1 a 3,5 y una densidad de 0,86 a 0,90 g/cm3

2.- La composición de la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano se forma a partir de al menos un silano representado por la fórmula (I):

CH2=CR-(COO)x(CnH2n)ySIR,3 (I).

en donde, R es un átomo de hidrógeno o grupo metilo; x e y son 0 o 1, con la condición de que cuando x es 1, y es 1; n es un número entero de 1 a 12, y cada R es independientemente un grupo alcoxi que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupo ariloxi, grupo araloxi, grupo aciloxi alifático que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupos amino o amino sustituido, o un grupo alquilo inferior que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, y con la condición de que no más de dos de los tres grupos R son un alquilo.

3.- La composición de la reivindicación 2, en donde el al menos un silano se selecciona del grupo que consiste en vlnlltrlmetoxisilano, vlnlltrietoxlsllano y metacrllato de 3-(tr¡metoxis¡lil)propilo.

4.- La composición de la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de etileno/a-olefina que contiene una relación de grupos vinilo terminales respecto a la suma de todas las ¡nsaturaciones de 0,001 a 0,5, determinado por RMN 1H.

- La composición de la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de etileno/a-olefina que contiene una relación de grupos vinilo terminales respecto a la suma de todas las ¡nsaturaciones de 0,01 a 0,40, determinado por RMN 1H.

6 - La composición de la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de etileno/a-olefina que contiene una relación de grupos vinilo terminales respecto a la suma de todas las ¡nsaturaciones de 0,10 a 0,30, determinado por RMN 1H.

7 - La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un agente de pegajosidad.

8 - La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un aceite.

9 - Un artículo que comprende la composición de la reivindicación 7.

- La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos una cera.

11.- La composición de la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano está presente en una cantidad de 15 a 50 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, y la composición además comprende de 0 a 40 por ciento en peso de al menos un agente de pegajosidad, basado en el peso total de la composición, y de 0 a 40 por ciento en peso de al menos un aceite, basado en el peso total de la composición.

12.- La composición de la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de etileno/a-olefina injertado con silano está presente en una cantidad de 15 a 50 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, y la composición además comprende de 0 a 40 por ciento en peso de al menos un agente de pegajosidad, basado en el peso total de la composición, y de 0 a 40 por ciento en peso de al menos una cera, basado en el peso total de la composición.