Composiciones que comprenden polímeros de olefina injertados con silano.

Una composición que comprende al menos un polímero de propileno/α

-olefina injertado con silano, que tiene una viscosidad de fusión de menos que 50.000 cP a 177°C (350°F), y en donde el al menos un polímero de propileno/α- olefina injertado con silano se forma a partir de polímero de propileno/α-olefina que tiene una distribución de peso 5 molecular (Mw/Mn) de 1,5 a 3,5, una densidad de 0,855 g/cm3 a 0,895 g/cm3 y una viscosidad de fusión de 1.000 a 50.000 cP a 177°C (350°F).

Composiciones que comprenden polímeros de olefina injertados con silano Campo de la invención La invención del asunto pertenece a composiciones que contienen polímeros de poliolefina injertados con silano (o "silanados") , y en particular, a polímeros de propileno/α-olefina injertados con silano que tienen una viscosidad de fusión menor que 50.000 cP a 177º C (350º F) , la preparación de formulaciones adhesivas útiles, otras aplicaciones y artículos fabricados a partir de las mismas y métodos para su fabricación. Los polímeros de propileno/α-olefina injertados con silano se forman preferiblemente a partir de polímeros de propileno/α-olefina que tienen una distribución de peso molecular de 1 a 3, 5.

Antecedentes de la invención Existe una necesidad de formulaciones adhesivas termofusibles de baja viscosidad (HMA) y de adhesivos sensibles a la presión (PSA) , libres de disolventes, que mantengan la resistencia de adherencia a altas temperaturas de uso (por ejemplo, 40º C (104º F) y superiores) .

También existe una necesidad de formulaciones adhesivas de baja viscosidad, libres de disolventes, que puedan usarse en una variedad de aplicaciones, que incluyen, aunque no están limitadas a, precintos de cajas y cartones, industria automotriz, artes gráficas, materiales no tejidos, montaje de paneles, cintas 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 cinta para alfombras, y adhesivos para trabajar la madera.

Actualmente, algunos de los adhesivos sensibles a la presión de alto rendimiento (PSA) basados en copolímeros de bloque de estireno (SBC) de alto peso molecular (MW) sólo se pueden producir usando disolventes. No pueden aplicarse a partir de una cola fusible, debido a su alta viscosidad (peso molecular) . La tendencia es a usar adhesivos libres de disolventes por razones tanto medioambientales como de costes. Además, las colas fusibles reactivas basadas en la química del uretano son costosas y tienen problemas de seguridad, puesto que utilizan la química del isocianato.

La Publicación de EE.UU. núm. 2005/0043455 describe ceras de homopolímero o copolímero de poliolefina cristalina, modificadas por radicales libres con un compuesto de silano, y que tiene una viscosidad, como se mide a 170º C, de entre 10 y 50.000 mPa.s, y un calor de fusión de >10 J/g. El compuesto de silano usado para la modificación incluye al menos un doble enlace olefínico y al menos un radical alcoxi unido directamente al silicio. Las ceras de poliolefina usadas para la modificación se preparan usando un catalizador de metaloceno (véase el resumen) . Esta referencia describe el uso de altos niveles de iniciador de radicales libres, 0, 1 a 10 por ciento en peso, en base a la cera de poliolefina, con respecto a la cantidad de silano empleada, 0, 1 a 40 por ciento en peso, en base a la cera de poliolefina, (por ejemplo, véanse párrafos [0097], [0098] y [0116]) . La Patente europea EP 0 944 670 B1 describe una composición elastomérica reticulable que incluye un elastómero de interpolímero de etileno y alfa-olefina injertado con silano con una dureza (Shore A) â 85, y, opcionalmente, un polímero de olefina cristalino. La exposición a la humedad convierte la composición reticulable en una composición elastomérica injertada y reticulada, no porosa, que tiene una dureza (Shore A) â de 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, 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, véanse los párrafos [0026] y [0027]) .

La publicación internacional núm. WO 2005/100501 describe un artículo que comprende 1) un componente funcionalizado, 2) agente adherente y 3) un polímero de olefina, que comprende una o más de olefinas C3 a C40, opcionalmente una o más diolefinas, y menos de 5 moles de etileno, y que tienen un valor de ensayo de pelado en T de un Newton o mayor, un índice que ramificación (g') de 0, 95 o menos, medido a la Mz del polímero; y un Mw de 100.000 o menos. El componente funcional se selecciona del grupo que consiste en polímeros funcionalizados, oligómeros funcionalizados y agentes beta nucleantes (véase el resumen) . Los ejemplos experimentales en esta referencia se dirigen principalmente a polímeros con base de polipropileno injertados con anhídrido maleico.

La patente de EE.UU. 5.824.718 describe polímeros de etileno esencialmente lineales injertados con silano, curables, que son útiles como revestimientos de alambres y cables, burletes herméticos, fibras. Estos polímeros injertados con silano pueden estar o bien cargados o sin cargar, y curan rápidamente con respecto a muchos revestimientos comerciales (véase el resumen) . Esta patente describe polímeros con base de etileno/α-olefina con un índice de fusión preferido (I2) de 0, 5 a 200 g/10 min (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 injertados con silano de etileno, propileno o 1-buteno (véase el resumen) . En los ejemplos de esta patente, se silaniza un polietileno de peso molecular relativamente alto (véanse Ejemplos 1-19) .

La Patente de EE.UU. 5.995.474 describe una composición adhesiva que comprende una poli-α-olefina, principalmente amoría, injertada con silano, preparada injertando en esta poli-α-olefina amoría, un compuesto de silano que tiene de 1-3 grupos alcoxi, unidos directamente al silicio, y al menos un resto que contiene un doble enlace olefínico, y reticulando después la composición adhesiva por medio de agua (véase el resumen) . Esta patente se dirige principalmente a polímeros con base de polipropileno. Polímeros injertados adicionales se describen 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 el documento EP 0850138B1. Composiciones de mezcla injertadas se describen en las Patentes de EE.UU. 6.395.791; 6.583.222; 6.583.188. Las siguientes patentes/solicitudes se dirigen en primer lugar a polímeros base: Patente de EE.UU. 6.172.015; Patente de EE.UU. 6.335.410; Patente de EE.UU. 4.039.560; U.S. 2003114322 (documento WO 01/072855) ; WO 03/087178; WO 03/040201; WO 90/01503; WO 04/031292; y WO 04/035680.

Hay una necesidad de poliolefinas silanadas, con excelentes propiedades de adherencia para usar en composiciones adhesivas. Hay además una necesidad de adhesivos libres de disolventes por razones tanto medioambientales como de costes. Estos problemas se han satisfecho por las poliolefinas silanadas de la invención, y las formulaciones adhesivas basadas en estas poliolefinas. Los polímeros silanados usados en las formulaciones adhesivas tienen un rendimiento similar al de las cintas de alto rendimiento basadas en SBC, sin necesidad de un disolvente. Además, los polímeros de poliolefinas silanados descritos en esta memoria son más económicos y seguros de usar. Asimismo, la química del silano curable en humedad permite el uso de adhesivos termofusibles, tal como en la industria automotriz, aplicaciones bajo el capó, que requieren capacidades de rendimiento a alta temperatura de 40º C (104º F) o superiores) . Las poliolefinas silanadas de la invención pueden usarse para preparar formulaciones adhesivas, tanto para aplicaciones termofusibles como sensibles a la presión.

Compendio de la invención La invención proporciona una composición que comprende al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano, que tiene una viscosidad de fusión de menos que 50.000 cP a 177º C (350º F) , y en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de polímero de propileno/α-olefina que tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) de 1, 5 a 3, 5, una densidad de 0, 855 g/cm3 a 0, 895 g/cm3 y una viscosidad de fusión de 1.000 a 50.000 cP a 177º C (350º F) .

La invención también proporciona otras poliolefinas injertadas con silano, tales como polímeros de propileno/αolefina injertados con silano, y proporciona mezclas de poliolefinas injertadas con silano, como se trata a continuación.

Las poliolefinas injertadas con silano de la invención pueden comprender dos o más aspectos y/o realizaciones, como se describe en esta... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano, que tiene una viscosidad de fusión de menos que 50.000 cP a 177º C (350º F) , y en donde el al menos un polímero de propileno/αolefina injertado con silano se forma a partir de polímero de propileno/α-olefina que tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) de 1, 5 a 3, 5, una densidad de 0, 855 g/cm3 a 0, 895 g/cm3 y una viscosidad de fusión de 1.000 a

50.000 cP a 177º C (350º F) .

2. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de propileno/α-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 un grupo metilo; x e y son 0 o 1, con la condición de que cuando x sea 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, grupos ariloxi, grupo araloxi, grupo aciloxi alifático que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupos amino o amino sustituidos, 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' sea un alquilo.

3. La composición según la reivindicación 2, en donde el al menos un silano se selecciona del grupo que consiste en viniltrimetoxisilano, viniltrietoxisilano, metacrilato de 3- (trimetoxisilil) propilo.

4. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de propileno/α-olefina, que tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) de 2 a 3.

5. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de propileno/α-olefina, que tiene un porcentaje de cristalinidad de menos que,

o igual a 60 por ciento.

6. La composición según la reivindicación 5, en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de propileno/α-olefina, que tiene un porcentaje de cristalinidad de menos que, o igual a 35 por ciento.

7. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de propileno/α-olefina, que tiene un peso molecular promedio en número de 3.000 a 35.000.

8. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un polímero de propileno/α-olefina, que tiene un peso molecular promedio en peso de

6.000 a 70.000.

9. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un polímero de propileno/α-olefina injertado con silano se forma a partir de un copolímero de propileno y al menos una α-olefina C2 o C4-C20.

10. La composición según la reivindicación 9, en donde la α-olefina C2 o C4-C20 se selecciona del grupo que consiste en etileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno y 1-octeno.

11. La composición según la reivindicación 1, que comprende además al menos un polímero de estireno-etilenobutileno-estireno.

12. La composición según la reivindicación 1, que comprende además al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en agentes adherentes, aceites, ceras y combinaciones de los mismos.