Адгезив и его применение в комбинированных материалах

 

Изобретение относится к адгезиву (клею), применяемому для получения комбинированного материала, содержащего нетканый материал из волокнистого прочеса. Адгезив содержит компонент А - полиэфир с Мn=8000-30000, с энтальпией плавления не более 20 мДж/мг и компонент В - полиэфир с Мn=от 400 до менее 8000, температурой стеклования не выше 60С. Компоненты А и В взяты в соотношении (%), равном 20-95:5-80, адгезив имеет вязкость расплава от 500 от 25000 мПа сек и точку размягчения от 70 до 100С. Полиэфиры получают из первого кислотного компонента (орто-, изо- или терефталевая кислота), второго кислотного компонента (адипиновая или себациновая кислота) и спиртового компонента. Адгезив по изобретению обеспечивает прочное соединение между полиолефином и нетканым материалом, является частично биоразлагаемым, удовлетворяет требованиям в отношении механической стабильности и термостабильности и обеспечивает на холоде прочное клеевое соединение. 3 н. и 12 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к адгезиву (клеящему веществу или клею) и его применению, особенно, при получении комбинированного (композиционного) материала, например комбинированного материала, содержащего, по меньшей мере, один нетканый материал, полученный из волокнистого прочеса.

Адгезивы находят все большее применение во многих областях повседневной жизни, поскольку, как правило, они обеспечивают простой, прочный и надежный способ фиксации материалов. Особенно пригодными оказались адгезивы для получения прочного соединения при изготовлении комбинированных (композиционных) материалов. Склеивание друг с другом материалов с относительно полярной структурой и поэтому, как правило, также с относительно полярной поверхностью при нормальных обстоятельствах не доставляет каких-либо трудностей, в то время как соединение друг с другом материалов с мало полярной поверхностью, как правило, оказывается проблематичным. Еще более трудным, однако, может оказаться соединение мало полярных материалов с полярными материалами, поскольку используемый адгезив должен обладать адгезией к обоим материалам с различной полярностью.

Поэтому при изготовлении комбинированных материалов проблема может возникнуть, например, тогда, когда, по меньшей мере, один из подлежащих соединению материалов является полиолефином. Как правило, полиолефины проявляют слабую адгезию по отношению ко многим адгезивам, что делает трудным либо отчасти невозможным склеивание полиолефиновых материалов как друг с другом, так и с материалами других видов при получении из них комбинированных материалов.

Комбинированные материалы, такие, особенно, как используемые в области личной гигиены, являются, чаще всего, материалами с ограниченным сроком использования, которые, например, выбрасываются после одноразового использования, особенно, одноразовые изделия. С учетом короткого хранения все больше обращают на себя внимание комбинированные материалы, содержащие, по меньшей мере, одну в значительной степени биологически разлагаемую составляющую часть, благодаря чему хранение становится более продолжительным.

Тенденция к использованию таких, по меньшей мере, частично биологически разлагаемых систем наблюдается, особенно, у таких изделий, как упаковки, губки с держателем , связывающие материалы (Bindematerialen), пленки, пакеты, медицинские изделия, например пластыри или перевязочные материалы, либо гигиенические изделия, например пеленки, тампоны или бинты. Так как такие изделия часто представляют собой соединение различных материалов и, как правило, содержат, по меньшей мере, одно клеевое соединение, то желательно предусматривать улучшение их биологической разлагаемости, когда клеевое соединение тоже является, по меньшей мере, в значительной степени биологически разлагаемым и, несмотря на это, обеспечивает также прочное склеивание различных материалов.

Так, в международной заявке WO 97/04036 описан адгезив (клеящее вещество), содержащий в качестве биологически разлагаемого (со)полимера полигидроксиалканоат. Адгезив является пригодным как для получения нетканых материалов на основе прочеса, так и для получения абсорбирующих (впитывающих) материалов, таких, например, как используемые в гигиенических изделиях.

Европейский патент ЕР-А 0705895 касается адгезива-расплава на основе крахмала и его применения для склеивания нетканых материалов, полученных из прочеса, с подобными или различными субстратами. Адгезив содержит от 20 до 60 мас.% сложных эфиров крахмала со средней или высокой степенью замещения. При контактировании в клеевом соединении адгезива с водой определенной температуры нетканый материал из прочеса отделяется от субстрата.

Европейский патент ЕР-А 0741177 касается биологически разлагаемых адгезивов-расплавов из полилактидов. Особенно называются полимеры полигидроксибутирата/полигидроксивалерата, содержащие в качестве добавки, повышающей липкость (Tackifier), бензоат сахарозы. Адгезив-расплав используют для склеивания упаковок, например картонажных изделий, в переплетно-брошюровочном производстве, а также для получения комбинированных тканей или гигиенических изделий одноразового пользования.

Европейский патент ЕР-А 0741178 касается биологически разлагаемых адгезивов-расплавов из полиэфиров, содержащих в повторяющемся звене, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. Описанный полиэфир комбинируют с добавками, такими как вещества, повышающие липкость, пластификаторы или стабилизаторы. Полиэфир получают при взаимодействии дикарбоновых кислот с диглицидиловыми эфирами.

Известные в технике биологически разлагаемые полимеры при использовании их в качестве адгезива (клеящего вещества) обладают такими недостатками, которые препятствуют или, по меньшей мере, затрудняют их применение в самых различных областях, особенно, в тех случаях, когда адгезиву (клеящему веществу) предъявляются высокие требования в отношении термической или механической стабильности. Так, например, полигидроксибутираты, полигидроксивалераты или полилактиды проявляют лишь незначительную механическую или термическую стабильность в сравнении с обычными адгезивами-расплавами, благодаря чему они являются непригодными для использования при повышенной температуре и предъявляют высокие требования к использованию в расплаве. Кроме того, прочность клеевого соединения при низких температурах у многих биологически разлагаемых адгезивов (клеев) оставляет желать лучшего.

Поэтому первой технической задачей настоящего изобретения является создание такого адгезива (клеящего вещества), который может обеспечивать прочное соединение между материалами, из которых, по меньшей мере, один содержит полиолефин и который, по возможности, также может использоваться в гигиенических изделиях, содержащих совместимые с кожей слои. Другой технической задачей изобретения является создание адгезива (клеящего вещества) для изготовления комбинированных (композиционных) материалов, который, по меньшей мере, частично является биологически разлагаемым, удовлетворяет высоким требованиям в отношении механической стабильности и термостабильности, а также обеспечивает на холоде прочное клеевое соединение и может быть получен из легко доступных, имеющихся в продаже исходных веществ, например, на обычных поликонденсационных установках.

Эти технические задачи решаются посредством адгезива (клеящего вещества или клея), который содержит компоненты А и В, причем под компонентами А и В подразумевают более подробно описанный в нижеследующем тексте полиэфир с различными свойствами и/или с различным составом.

Следовательно, объектом изобретения является адгезив (клеящее вещество или клей), содержащий компоненты А и В, у которого

а) компонент А содержит, по меньшей мере, один полиэфир со средне-числовой молекулярной массой (Мn), по меньшей мере, 8000 и общей энтальпией плавления не более 20 мДж/мг,

б) компонент В содержит, по меньшей мере, один полиэфир со средне-числовой молекулярной массой (Мn) менее 8000, особенно от 1000 до 6500 и температурой стеклования не выше 60°С, особенно от -10 до 40°C,

причем адгезив имеет вязкость расплава от 500 до 25 000 мПас (Brookfield RTV DVII, 140°C, Spindel 27) и точку размягчения от 70 до 100°С (ASTM Е28).

Под полиэфиром в рамках настоящего изобретения подразумевают полимер, который получают либо полимеризацией с раскрытием цикла лактонов, либо поликонденсацией гидроксикарбоновых кислот, либо поликонденсацией полиолов и поликарбоновых кислот, предпочтительно, диолов и дикарбоновых кислот, возможно, с меньшей долей трехатомных и более высоко функциональных спиртов и/или карбоновых кислот.

Ниже дается определение терминов, используемых в настоящем тексте.

Термин “аморфный” означает полимеры, не содержащие или содержащие лишь очень незначительную часть кристаллических структур, а также являющиеся в значительной степени изотропными. Поэтому “аморфными” считаются полимеры, которые при дифференциальном термоанализе (ДТА; или дифференциальной сканирующей калориметрии, ДСК) не показывают перехода в расплав либо у которых энтальпия плавления составляет менее 20 мДж/мг, предпочтительно, менее 15 мДж/мг и, особенно предпочтительно, менее 10 мДж/мг. Таким образом, эти полимеры могут иметь, например, энтальпию плавления 18, 17, 16, 14, 13, 12, 11, 9 или 8 мДж/мг. Однако, измеренные значения энтальпии плавления некоторых полимеров могут иметь более низкие значения, например, 5, 4, 3 или 2 мДж/мг или еще ниже. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения энтальпия плавления некоторых из таких полимеров составляет около 0 мДж/мг. Равным образом, в качестве критерия для оценки аморфности полиэфира специалист может использовать известный метод дифракции рентгеновских, электронных или нейтронных лучей в твердом теле.

Термин “частично кристаллический” означает, что определяемый этим термином полимер обладает частично кристаллической структурой и при этом является не полностью изотропным. Типичными представителями являются такие полимеры, которые при дифференциальном термоанализе (ДТА; или дифференциальной сканирующей калориметрии, ДСК) показывают переход в расплавленное состояние с энтальпией плавления более 20 мДж/мг.

Под термином “температура стеклования” подразумевают существующий в химии полимеров аналогичный термин для температуры, при которой при движении молекул полимера обнаруживаются более большие сегменты цепи. Как правило, в зависимости от используемых методов нижняя граница обнаружения составляет 5 цепочечных атомов в основной полимерной цепи.

Под термином “биологически разлагаемый” подразумевается полимер, при благоприятных условиях полностью разлагающийся микроорганизмами или под действием энзимов до диоксида углерода и воды. Методы определения биологической разлагаемости могут быть найдены, например, в "ОЕ CD Guidelines for Testing of Chemicals" 301 A bis F, а также в ISO-Normen 10708 и 10708 (модифицированные). Обзор приведен в Lexikon Chemie, 10. Auflage, Band 1 (1996), Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York.

Входящий в состав адгезива (клеящего вещества или клея) по изобретению компонент А содержит аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), по меньшей мере, около 8000. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержащийся в компоненте А полиэфир имеет молекулярную массу, по меньшей мере, около 9000 и не более около 30 000, причем предпочтительным является полиэфир с молекулярной массой (Мn) около 10000, 12000, 14000, 16000 или 18000.

Компонент А может, например, содержать лишь один единственный тип полиэфира, однако, он может содержать также смесь из двух или более различных полиэфиров со среднечисловой молекулярной массой (Мn), по меньшей мере, около 8000.

Если компонент А содержит лишь один единственный тип полиэфира, то в рамках настоящего изобретения является предпочтительным, если энтальпия плавления полиэфира составляет максимум 20 мДж/мг. В том случае, когда в качестве компонента А в адгезив согласно изобретению введена смесь из двух или более полиэфиров, то указанное максимальное значение энтальпии плавления относится к общей энтальпии плавления компонента А. Так, если компонент А содержит, например, смесь из двух типов полиэфиров с индивидуальной молекулярной массой (Мn), по меньшей мере, около 8000, то энтальпия плавления одного из этих полиэфиров может составлять более около 20 мДж/мг и, следовательно, он может также являться частично кристаллическим, если только общая энтальпия плавления компонента А составляет не более 20 мДж/мг. Такой же подход действует и в том случае, когда компонент А содержит смесь из трех или более типов полиэфиров. При этом один из полиэфиров или несколько полиэфиров могут быть частично кристаллическими, если общая энтальпия плавления компонента А составляет не более 20 мДж/мг.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения температура стеклования компонента А составляет не более 60°С, предпочтительно, она находится в области от около -10°С до около 40°С, особенно предпочтительно, в области от около 5°С до около 20°С.

Компонент А, предпочтительно, имеет вязкость от около 5000 до около 100000 мПасек при 90°С (Brookfield CAP 2000) и от около 400 до около 15000 мПасек при 140°С (Brookfield RVT DVII, Spindel 27, 10 U/min).

В зависимости от общего состава адгезива по изобретению находящиеся в этой области значения вязкости компонента А, как правило, представляют собой особенно предпочтительную технологическую вязкость. Особенно предпочтительной является вязкость от около 7000 до около 20000 мПасек, причем особенно предпочтительной является вязкость от около 8000 до около 15000 мПасек.

Гидроксильное число (ОН-число) компонента А преимущественно находится в области от около 1 до 20 мг КОН/г. Например, гидроксильное число составляет около 5, 8, 9, 10, 11, 13 или 15 мг КОН/г.

В качестве компонента В адгезив по изобретению содержит, по меньшей мере, один полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn) менее 8000, в особенности, от около 400 до около 6500. Верхнее предельное значение среднечисловой молекулярной массы (Мп), предпочтительно, находится в области около 5000, около 4000 или около 3000, а нижнее предельное значение - в области около 1000, около 1500 или около 2000. Например, пригодный для введения в компонент В полиэфир имеет среднечисловую молекулярную массу (Мn) от около 1500 до около 3500.

В особых случаях, например, для получения определенной вязкости расплава может оказаться предпочтительным, если компонент В содержит низкомолекулярный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn) от около 400 до около 800, особенно от около 400 до около 500.

Верхнее предельное значение температуры стеклования пригодного для введения в компонент В полиэфира составляет около 60°С. Предпочтительно, верхнее предельное значение температуры стеклования составляет от около 40°С или ниже, около 30°С либо, предпочтительно, около 20°С. Подходящим нижним предельным значением температуры стеклования является около -80°С, причем особенно подходящим является ее нижнее предельное значение около -40°С или -30°С, особенно, около -15°С.

Особенно пригодным является полиэфир с температурой стеклования в области от около 5°С до около 20°С.

В определенных случаях, например для обеспечения эластичности клеевого соединения и при низких температурах, подходящим является полиэфир с температурой стеклования в области от около -40°С до около -15°С. В особых случаях пригодным к тому же является также полиэфир с температурой стеклования ниже -40°С, например, от около -40°С до около -80°С.

В смысле вышеприведенного определения введенный в компонент В полиэфир может быть аморфным или частично кристаллическим, однако, преимущественно, он является аморфным.

В одном из преимущественных вариантов осуществления изобретения компонент В содержит в качестве компонента В1 аморфный полиэфир со средне-числовой молекулярной массой (Мn) от около 1500 до около 4000, температурой стеклования Tg от около 5 до около 20°С и вязкостью от около 3500 до около 25000 мПасек (Brookfield CAP 2000, 90°C, Cone 6, 50 U/min, 25 s ).

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения компонент В содержит в качестве компонента В2 аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn) от около 400 до около 4000, температурой стеклования Tg от около -40 до около -15°С.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения компонент В содержит в качестве компонента В3 аморфный полиэфир со средне-числовой молекулярной массой (Мn) менее 500 и температурой стеклования Tg менее -40°С.

Компонент В может, например, содержать лишь один единственный тип полиэфира. Так, компонент В может, например, состоять из любого полиэфира, подпадающего под общее определение компонента В, особенно, из одного из вышеназванных полиэфиров, обозначенных как B1, B2 и В3. Однако, для достижения особенно хороших адгезионных свойств, особенно на полиолефиновых поверхностях, может оказаться предпочтительным, если компонент В содержит более одного полиэфира. Следовательно, компонент В может, например, содержать один из компонентов B1, B2 или В3 либо смесь из двух или более таких компонентов и дополнительно к этому - другой полиэфир, подпадающий под общее определение компонента В.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения компонент В содержит смесь, по меньшей мере, двух полиэфиров с различной температурой стеклования и/или с различной среднечисловой молекулярной массой (Мn). Предпочтительно, различие в температурах стеклования составляет при этом, по меньшей мере, около 3°С, преимущественно, по меньшей мере, около 10°С, в то время как различие в молекулярных массах (Мn), предпочтительно, составляет, по меньшей мере, 500, особенно, по меньшей мере, около 1000.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения компонент В содержит смесь, по меньшей мере, двух компонентов B1, B2 или В3. В этом случае возможно, что, по меньшей мере, один из введенных компонентов B1, B2 или В3 является аморфным, а один из других введенных компонентов B1, B2 или В3 является частично кристаллическим.

При выборе полиэфиров, подходящих для введения в адгезив, согласно настоящему изобретению, речь идет в принципе о любом виде полиэфира, который по своим свойствам, в меру необходимости, удовлетворяет вышеприведенному определению для введения его в компонент А или в компонент В. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения полиэфир является биологически разлагаемым.

Например, он может быть полиэфиром, полученным из лактонов полимеризацией с раскрытием цикла, или полиэфиром, полученным поликонденсацией гидроксикарбоновых кислот. Кроме того, среди прочих полиэфиров к ним относятся полиэфиры гидроксибутирата/гидроксивалерата, полилактиды и/или гомо- или сополимеры, которые могут быть получены из лактонов и/или гидроксикарбоновых кислот.

Однако, преимущественно, полиэфир получают поликонденсацией спиртовых и кислотных компонентов, преимущественно, поликонденсацией дикарбоновой кислоты или смеси из двух или более дикарбоновых кислот с диолом или со смесью из двух или более диолов.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения компонент А содержит полиэфир, полученный из, по меньшей мере, одного первого и одного второго кислотных компонентов и, по меньшей мере, одного первого спиртового компонента.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения компонент В содержит полиэфир, полученный из, по меньшей мере, одного первого и одного второго кислотных компонентов и, по меньшей мере, одного первого спиртового компонента.

При этом термины “кислотный компонент (компонента)” или “спиртовой компонент (компонента)” употребляются как в отношении синтеза полиэфира, так и в отношении структуры самой молекулы полиэфира. Поэтому термин “кислотный компонент (компонента)” относится не только к свободной кислоте, но также и к соли свободной кислоты, а в рамках синтеза полиэфиров включает также производные свободной пригодной для синтеза полиэфиров кислоты. Такие производные могут, например, представлять собой эфир кислоты с алифатическим спиртом, содержащим 1-4 атома углерода, или ангидрид кислоты. В отношении самих молекул полиэфира термин “кислотный компонент (компонента)” означает кислотное звено, соединенное в основной полимерной цепи через сложноэфирную связь. В рамках нижеследующего текста соответствующее справедливо и для термина “спиртовой компонент (компонента)”.

Относительно первых и вторых кислотных компонентов (компонент) речь идет, в принципе, обо всех алифатических и ароматических поликарбоновых кислотах, пригодных для получения полиэфиров со свойствами, необходимыми для компонентов А и В.

При этом в качестве как первого, так и второго кислотного компонента (компоненты) могут быть введены алифатические или циклоалифатические поликарбоновые кислоты, которые могут содержать олефинненасыщенные двойные связи, или ароматические поликарбоновые кислоты либо смесь двух или более таких поликарбоновых кислот. При этом преимущественными являются алифатические или циклоалифатические ди- или трикарбоновые кислоты, либо ароматические ди- или трикарбоновые кислоты или смесь из двух или более таких ди- или трикарбоновых кислот.

В качестве алифатических или циклоалифатических поликарбоновых кислот могут быть введены поликарбоновые кислоты, содержащие от около 4 до около 40 атомов углерода, преимущественно, от около 5 до около 25 атомов углерода. Особенно, бутандикарбоновая кислота (янтарная кислота), пентандикарбоновая кислота (глутаровая кислота), гександикарбоновая кислота (адипиновая кислота), гептандикарбоновая кислота (пимелиновая кислота), октандикарбоновая кислота (пробковая или субериновая кислота), нонади-карбоновая кислота (азелаиновая кислота), декандикарбоновая кислота (себациновая кислота) и их, возможно, разветвленные изомеры и высшие гомологи, такие как малеиновая кислота, фумаровая кислота, димерные и тримерные жирные карбоновые кислоты, циклогександикарбоновая кислота, циклогександиендикарбоновая кислота, эндометиленгексагидрофталевая кислота или циклогексантрикарбоновая кислота. С учетом вышесказанного к “кислотному компоненту (компоненте)” относятся также ангидриды названных поликарбоновых кислот (существующие) или их эфиры с низшими спиртами, содержащими от около 1 до около 5 атомов углерода.

В качестве ароматических поликарбоновых кислот могут быть введены поликарбоновые кислоты, содержащие от около 6 до около 24 атомов углерода. В особенности, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота или тримеллитовая кислота.

Особенно предпочтительно в рамках настоящего изобретения, если компонент А или компонент В либо и компонент А, и компонент В содержат ароматический кислотный компонент (компоненту) в качестве первого кислотного компонента (компоненты).

При этом, особенно предпочтительно, в рамках настоящего изобретения, если компонент А содержит полиэфир, полученный из кислоты, выбранной из о-фталевой или изофталевой кислоты, особенно, изофталевой кислоты в качестве первого кислотного компонента.

Особенно пригодным для введения в качестве составной части в компонент А является полиэфир, полученный из алифатической дикарбоновой кислоты в качестве второго кислотного компонента, особенно, из адипиновой или себациновой кислоты.

Одним из особенно пригодных для введения в качестве составной части в компонент А является полиэфир, полученный из изофталевой кислоты в качестве первого кислотного компонента и адипиновой кислоты в качестве второго кислотного компонента, причем, как правило, первый кислотный компонент и второй кислотный компонент находятся в молярном соотношении от около 0,5:1,5 до около 1,5:0,5, особенно, от около 0,8:1,2 до около 1,2:0,8.

В рамках настоящего изобретения является предпочтительным, если компонент В содержит полиэфир, полученный из кислоты, выбранной из о-фталевой кислоты, изофталевой кислоты или терефталевой кислоты, особенно из терефталевой или о-фталевой кислоты в качестве первого кислотного компонента.

Особенно пригодным полиэфиром для введения в качестве составной части в компонент В является полиэфир, полученный из алифатической дикарбоновой кислоты в качестве второго кислотного компонента, особенно, из адипиновой или себациновой кислоты.

Одним из особенно пригодных для введения в качестве составной части в компонент В является полиэфир, полученный из о-фталевой или терефталевой кислоты в качестве первого кислотного компонента и адипиновой кислоты в качестве второго кислотного компонента, причем, как правило, первый кислотный компонент и второй кислотный компонент находятся в молярном соотношении от около 0,5:1,5 до около 1,5:0,5, в особенности, от около 0,8:1,2 до около 1,2:0,8.

В особых случаях может оказаться желательным, если содержащийся в компоненте В полиэфир получен из трех кислотных компонентов. При этом как правило, первый и второй кислотные компоненты являются ароматическими кислотными компонентами, в то время как третий кислотный компонент является алифатическим или циклоалифатическим кислотным компонентом. При этом особенно пригодными в качестве первого и второго кислотного компонента являются терефталевая кислота и изофталевая кислота, в то время как в качестве третьего компонента предпочтительной является адипиновая кислота.

Подходящий для введения в компоненты А и В полиэфир получают, по меньшей мере, из одного первого спиртового компонента. Особенно является предпочтительным, когда пригодный для введения в компонент В полиэфир получают при участии второго спиртового компонента. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения компонент В содержит полиэфир, полученный лишь из одного спиртового компонента, например, в качестве компонента В1, в смеси с другим полиэфиром, полученным из двух спиртовых компонентов, например, в качестве компонента В2.

Как в качестве первого, так и в качестве второго спиртовых компонентов пригодны полифункциональные спирты, например, дифункциональные спирты, содержащие от двух до четырех атомов углерода. Особенно пригодными являются этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,2-бутиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, 2,3-бутиленгликоль или 1,4-бутиленгликоль. Равно пригодными являются дифункциональные спирты, содержащие от 5 атомов углерода и более, например неопентилгликоль, изомерные пентандиолы и гександиолы, диангидросорбит или эфироспирты, такие как диэтиленгликоль или триэтиленгликоль.

В рамках настоящего изобретения полиэфир, предназначенный для введения в компонент А или в компонент В, может быть получен из помимо названных дифункциональных спиртов также из менее упорядоченного количества трех- или полифункциональных спиртов в качестве спиртового компонента. Например, из таких как глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит или спирты сахара, такой как глюкоза или сорбит. При этом гидроксильные группы трех- и полифункциональных спиртов могут быть частично (то есть при двух остающихся свободными гидроксильных группах) этерефицированы карбоновыми кислотами, содержащими от 1 до около 24 атомов углерода, особенно, монофункциональными жирными карбоновыми кислотами.

В качестве спиртового компонента согласно настоящему изобретению пригодны также эфироспирты (простые эфиры, содержащие гидроксильные группы), полученные из вышеназванных спиртов. При этом простой эфир может быть как полученным из одного и того же спирта, так и смешанным, полученным при взаимодействии различных спиртов друг с другом.

Равным образом в рамках настоящего изобретения для введения в качестве спиртового компонента пригодны продукты взаимодействия вышеназванных спиртов с алкиленоксидами, содержащими 1-4 атома углерода. При этом, предпочтительно, в зависимости от обстоятельств в среднем от около 1 до около 10 молей оксида алкилена реагирует с одной гидроксильной группой спирта.

В качестве второго спиртового компонента пригодны все спирты, которые могут быть введены в качестве первого спиртового компонента. Первый и второй спиртовые компоненты отличаются друг от друга, например, либо молекулярной массой, то есть тем, что второй спиртовой компонент имеет более высокую молекулярную массу, чем первый спиртовой компонент, либо если речь идет о соединениях с одинаковой молекулярной массой, то второй спиртовой компонент обладает каким-либо другим отличительным признаком, например, другим характером замещения функциональных групп или другой, например, разветвленной углеродной цепью.

Пригодный к введению в адгезив согласно настоящему изобретению в качестве компонента А или в качестве компонента В полиэфир, смотря по обстоятельствам, является, преимущественно, полиэфиром, который получают таким образом, что он содержит:

г) в качестве первого кислотного компонента кислоту, выбранную из о-фталевой кислоты, изофталевой кислоты или терефталевой кислоты,

д) в качестве второго кислотного компонента кислоту, выбранную из адипиновой кислоты и себациновой кислоты,

е) в качестве первого спиртового компонента этиленгликоль, неопентилгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, изомерные бутиленгликоли, пентандиолы и гександиолы, диангидросорбит, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, их чистые и смешанные эфиры или продукты их взаимодействия с алкиленоксидами, содержащими 1-4 атома углерода.

Для пригодного с целью введения в компонент А полиэфира предпочтительно, чтобы в качестве первого спиртового компонента при его синтезе принимал участие этиленгликоль.

Полиэфир, пригодный для введения в компонент В, может, например, быть получен только из одного спиртового компонента. Однако, предпочтительно, чтобы компонент В содержал один или несколько полиэфиров, полученных из двух или более спиртовых компонентов. Особенно пригодными для введения в состав таких полиэфиров являются, например, этиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1,4-бутандиол, неопентилгликоль или 2,3-пентандиол, причем особенно пригодными, особенно с точки зрения биологической разлагаемости адгезива, по настоящему изобретению, являются полиэфиры, полученные из этиленгликоля и 1,2-пропандиола, 2,3-бутандиола, 2,3-пентандиола или диангидросорбита в качестве спиртовых компонентов.

В качестве компонента А пригодным, например, является полиэфир, полученный из изофталевой кислоты, адипиновой кислоты, диэтиленгликоля и этиленгликоля.

В качестве компонента В1 пригодным является, например, полиэфир, полученный из адипиновой кислоты, фталевой кислоты, 1,2-пропандиола и этиленгликоля или из адипиновой кислоты, фталевой кислоты, 2,3-бутандиола и этиленгликоля.

Пригодным в качестве компонента В2 полиэфиром является, например, полиэфир, полученный из терефталевой кислоты, изофталевой кислоты, адипиновой кислоты и 1,4-бутандиола.

Первоначальная молекулярная масса (Мn) вводимого согласно изобретению в компоненты А и В полиэфира, в случае необходимости, может быть изменена посредством удлинения цепи полиэфира. Так, например, молекулярная масса способного к введению в компонент А полиэфира с первоначальной молекулярной массой (Мn) около 4000 посредством удлинения цепи может быть удвоена или утроена, в результате чего может быть достигнута требуемая величина молекулярной массы (Мn) от около 8000 до около 12000. При удлинении цепи необходимо предусмотреть, чтобы в результате все еще соблюдались критерии в отношении молекулярной массы (Мn) и температуры стеклования полиэфира.

Такое удлинение цепи лучше всего проводить у полиэфира с концевыми, то есть расположенными по концам полимерной цепи, либо гидроксильными, либо карбоксильными группами, смотря по обстоятельствам. Особенно хорошо пригодным для удлинения цепи является полиэфир с концевыми гидроксильными группами.

Само удлинение цепи осуществляют посредством удлинителей цепи, способных взаимодействовать с двумя концевыми группами полиэфира, в результате чего достигается соединение между двумя молекулами полиэфира с повышением молекулярной массы (Мn). Хорошо пригодными для этого являются соединения, содержащие в молекуле, по меньшей мере, две эпоксидные группы, например, диглицидиловый эфир бифункциональных спиртов и эпихлоргидрин.

Особенно хорошо пригодными являются также соединения, содержащие в молекуле, по меньшей мере, две изоцианатные группы, например, диизоцианаты, используемые при получении полиуретанов, такие как толуилендиизоцианат (ТДИ), гексаметилендиизоцианат (ГДИ), изомерные дифенилметандиизоцианаты или изофорондиизоцианат (ИФДИ).

Поэтому в одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения вводимый в компоненты А и В полиэфир подвергают удлинению цепи посредством диизоцианата. При этом мольное отношение полиэфира к диизоцианату составляет, по меньшей мере, около 4:3 (соответствует среднему увеличению молекулярной массы (Мn) полиэфира), так что в среднем каждая полимерная цепь содержит около 6 уретановых групп. Верхнее предельное значение отношения полиэфира к диизоцианату составляет около 5:1, особенно, около 3:1 или 2:1, что в последнем из названных случаев соответствует, приблизительно, среднему удвоению величины молекулярной массы (Мn) при содержании в молекуле полиэфира в среднем двух уретановых групп. Все промежуточные значения в рамках настоящего изобретения находятся, соответственно, между этими граничными значениями.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения компонент А состоит из одного или двух полиэфиров, удовлетворяющих вышеназванным критериям для введения их в компонент А. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения компонент В состоит из двух или трех полиэфиров, удовлетворяющих вышеназванным критериям для введения их в компонент В.

Компоненты А и В могут содержаться в адгезиве по изобретению в различных количествах. Как правило, преимущественно содержание компонента А составляет от около 20 мас.% до около 95 мас.% от общей массы адгезива. Предпочтительным является содержание его от около 30 мас.% до около 75 мас.%, особенно предпочтительным, от около 35 мас.% до около 45 мас.%.

Содержание компонента В в адгезиве, преимущественно, составляет от около 80 мас.% до около 5 мас.%. Предпочтительным является его содержание от около 70 мас.% до около 25 мас.%. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержание компонента В составляет от около 55 мас.% до около 65 мас.%.

В случае необходимости адгезив по изобретению может, кроме того, содержать добавки. Количественное содержание добавок составляет от 1 мас.% до около 60 мас.%.

К вводимым в рамках настоящего изобретения добавкам относятся, например, пластификаторы, восковые разбавители, стабилизаторы, антиоксиданты, красители или наполнители.

В качестве пластификатора вводят, например, пластификатор на основе фталевой кислоты, особенно, диалкилфталаты, причем преимущественным пластификатором является эфир фталевой кислоты и прямоцепочечного спирта, содержащего от около 6 до около 12 атомов углерода. При этом особенно преимущественным является диоктилфталат.

Равным образом пригодным в качестве пластификатора является бензоатный пластификатор, например бензоат сахарозы, диэтиленгликольдибензоат и/или диэтиленгликольбензоат, в котором этерифицировано от около 50% до около 95% всех гидроксильных групп, фосфатный пластификатор, например трет.-бутил-фенилдифенилфосфат, полиэтиленгликоль и его производные, например дифениловый эфир полиэтиленгликоля, жидкие производные смол, например метиловый эфир гидрированной смолы, растительные или животные масла, например глицериновый эфир жирных карбоновых кислот и продукты их полимеризации. В рамках настоящего изобретения является предпочтительным, если вводимый пластификатор или вводимая смесь пластификаторов являются биологически разлагаемыми, по меньшей мере, в значительной степени.

При различном применении адгезива может потребоваться восковой разбавитель для снижения вязкости расплава или изменения когезии адгезива-расплава без ухудшения клеящих свойств адгезива.

Подходящие воска включают, например, N-(2-гидроксигексил)-12-гидроксистеариламид, гидрированное касторовое масло, окисленные синтетические воска, N,N’-этиленбисстеариламид, полиэтиленоксид с молекулярной массой (Мn) более чем около 1000 и функционализированные синтетические воска, такие как Escomer H101 (производитель Еххоn). При введении в рамках настоящего изобретения в качестве добавки восковых компонентов предпочтительной является добавка биологически разлагаемых восковых компонентов.

Восковой компонент и пластификаторный компонент могут быть введены совместно в качестве добавки.

Пригодными в качестве добавки стабилизаторами или антиоксидантами в рамках настоящего изобретения являются затрудненные фенолы с высокой молекулярной массой (Мn), полифункциональные фенолы и серо- и фосфорсодержащие фенолы. Пригодными в качестве добавки фонолами в рамках настоящего изобретения являются, например, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксибензил)бензол; пентаэритриттетракис-3-(3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксифенил)пропионат; н-октадецил-3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксифенил)пропионат; 4,4-метилен-бис(2,6-ди-трет.бутилфенол); 4,4-тио-бис(6-трет.бутил-о-крезол); 2,6-ди-трет.бутилфенол; 6-(4-гидроксифенолокси)-2,4-бис-(н-октил-тио)-1,3,5-триазин; ди-н-октадецил-3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксибензилфосфонат; 2-(н-октилтио)этил-3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксибензоат и сорбитгекса[3-(3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксифенил)пропиноат].

Для варьирования определенных свойств адгезив по настоящему изобретению может содержать другие добавки. К ним относятся, например, красители, такие как диоксид титана, наполнители, такие как тальк, глина и подобные. В состав адгезива по изобретению могут входить в небольших количествах термопластичные полимеры, например, полиэтиленвинилацетат (ЭВА), полиэтиленакриловая кислота, полиэтиленметакрилат и сополимер этилена и н-бутилакрилата, которые могут дополнительно придавать адгезиву эластичность, вязкость и прочность. Равным образом, возможно и является в рамках настоящего изобретения предпочтительным дополнительно добавлять определенные гидрофильные полимеры, например, поливиниловый спирт, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, поливинилметиловый эфир, полиэтиленоксид, поливинилпирролидон, полиэтилоксазолин или крахмал либо сложные эфиры целлюлозы, особенно ацетаты со степенью замещения менее 2,5, повышающие смачиваемость адгезива.

Получение адгезива согласно настоящему изобретению может осуществляться обычными известными специалисту способами получения полимерных смесей.

Под адгезивами (клеящими веществами или клеями) по изобретению подразумеваются, преимущественно, адгезивы-расплавы (клеи-расплавы). Адгезивы могут обладать адгезионными клейкими свойствами. Однако, возможно также и предусматривается настоящим изобретением получение адгезивов как адгезивов-расплавов, не обладающих никакими адгезионными клейкими свойствами.

Адгезивы согласно настоящему изобретению, как правило, обладают вязкостью расплава от около 500 до около 25 000 мПасек (Brookfield RVT DVII, 140°C, Spindel 27). Меньшая вязкость расплава возможна, однако затем трудно удается нанесение его на соединяемый субстрат, если нет соответствующих возможностей нанесения. Также возможна и более высокая вязкость расплава адгезивов согласно изобретению. При этом, как правило, затем должна подбираться более высокая технологическая температура, что, однако, может быть не выгодным для многих соединяемых субстратов.

Адгезив согласно изобретению имеет точку размягчения от около 70 до около 100°С (определение по методу "Ring and Ball" Methode, ASTM E 28). Особенно предпочтительная точка размягчения находится, например, около 75, 80, 85, 90 или 95°С.

Адгезив по изобретению является гидрофильным, а именно его краевой угол смачивания водой находится в области от 20 до 50°, предпочтительно, от 27 до 38°. Для измерения краевого угла смачивания на силиконовую бумагу раклей наносят слой адгезива толщиной от 100 до 200 мкм и проводят испытание по следующему методу.

Измерение проводят на измерительном приборе для определения краевого угла смачивания Для этого, смотря по обстоятельствам, одну каплю четырех испытуемых жидкостей (вода, глицерин, диэтиленгликоль, декалин) с известным поверхностным натяжением наносят посредством шприца на пленку с высокой температурой плавления (Hotmelt-Film) и измеряют краевой угол смачивания тета () при комнатной температуре. Для этого ждут до тех пор, пока угол не перестанет изменяться во времени (статический угол смачивания).

Гидрофильность адгезива определяется гидрофильностью полиэфира. Она может быть изменена посредством изменения количественного содержания концевых групп и/или посредством использования в качестве спиртового компонента полиэтиленгликоля. На гидрофильность адгезива могут, конечно, влиять добавки, например, поверхностно-активных веществ.

Гидрофильные адгезивы желательны для индустрии гигиенических изделий, так как предполагается, что они улучшают транспортирование жидкости, например, в пеленках. Адгезив согласно изобретению является гидрофильным и дополнительно обеспечивает еще достаточную прочность адгезии между полиолефиновой пленкой и волокнистым прочесом.

Объектом изобретения является также способ получения комбинированного (композиционного) материала, состоящего, по меньшей мере, из двух одинаковых или различных материалов, характеризующийся тем, что вводят адгезив, содержащий компоненты А и В, из которых

а) компонент А содержит аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), по меньшей мере, 8000 и имеет общую энтальпию плавления не более 20 мДж/мг,

б) компонент В представляет собой аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn) менее 8000, особенно от 1000 до 6500, и температурой стеклования не выше 60°С, особенно от -25 до 40°С,

причем адгезив имеет вязкость расплава от 500 до 25 000 мПас (Brookfield RTV DVII, 140°C, Spindel 27) и точку размягчения от 70 до 100°С (ASTM Е28).

Согласно способу по изобретению адгезив, как правило, наносят в количестве от около 0,1 до около 10 г/м2, преимущественно, в количестве от около 1 до около 6 г/м2, а особенно, в количестве от около 3 до около 5 г/м2, по меньшей мере, на часть поверхности одного из подлежащих склеиванию субстратов. Однако, предпочтительно, адгезив наносят на всю поверхность.

При этом адгезив по изобретению нагревают до температуры от около 100 до 180°С. Температура адгезива зависит при этом от его вязкости и от используемого способа нанесения адгезива. Нанесение адгезива может, например, осуществляться посредством шпрединговой машины с воздушно-сопловым выпрыскиванием слоя. В этом случае температура адгезива составляет, например, от около 130 до около 150°С. Адгезив по изобретению может быть также нанесен на склеиваемый субстрат методом спирального распыления или методом управляемого нанесения (des Control-Coat-Verfaher), причем температура адгезива составляет от около 150 до около 170°С.

Способ по изобретению пригоден для соединения самых различных материалов. Так, могут быть соединены друг с другом такие материалы, как полиолефиновые пленки, например пленки из полиэтилена или полипропилена, полиолефиновые волокнистые прочесы, например полиэтиленовые или полипропиленовые прочесы, полиуретановые пленки, пенополиуретаны, пленки и формованные изделия из производных целлюлозы, например из целлюлозы (тонкая бумага или ткань - Tissues), пленки и формованные изделия из полиакрилатов или полиметакрилатов, пленки и формованные изделия из полиэфира. При этом можно соединять друг с другом как одинаковые, так и различные материалы.

С точки зрения биологической разлагаемости предпочтение отдается пленкам и волокнам (как непрерывной длины, так и штапелированным волокнам), включая полученные из них волокнистые прочесы (холсты), из следующих материалов: полиэфир, особенно, полилактид, полигидроксибутират, полигидроксивалерат, поликапролактам, полиэфируретан, полиэфирамид, а также из материалов на основе крахмала и целлюлозы, например термопластичного крахмала и вискозы. Изготовленные из них предметы потребления вместе с адгезивом по изобретению являются особенно хорошо биологически разлагаемыми, например упаковки, пакеты, губки с держателем медицинские изделия, такие как пластыри или перевязочные материалы и гигиенические изделия, такие как пеленки, тампоны, прокладки и бинты.

Согласно настоящему изобретению, преимущественно, соединяют друг с другом материалы в форме полотен или листов. Полученный таким образом комбинированный (композиционный) материал может состоять из двух слоев или более.

Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению одним из, по меньшей мере, двух одинаковых или различных материалов является полиолефин. Следовательно, в качестве субстрата пригодна, например, полиолефиновая пленка, особенно, полиэтиленовая пленка. Толщина субстрата может варьироваться в широких пределах. Например, пригодным субстратом являются полиэтиленовые пленки толщиной от около 10 до около 50 мкм, особенно от около 20 до около 30 мкм.

В качестве второго склеиваемого с субстратом (подложкой) материала особенно пригоден слой из нетканого материала, полученного из волокнистого прочеса (волокнистого холста), особенно, состоящего из полиолефина или содержащего полиолефин.

Под термином “слой нетканого материала, полученного из волокнистого прочеса” в рамках настоящего изобретения подразумевается гибкое плоское образование (структура), изготовленное не классическим методом образования полотна из основных и уточных нитей или посредством вязания, а посредством переплетения друг с другом (спутывания) и/или когезионного, и/или адгезионного соединения текстильных волокон. Следовательно, под неткаными материалами, полученными из прочесов, подразумевают рыхлые материалы из прядильных волокон или филаментов, полученные, в большинстве случаев, из полипропилена, полиэфира или вискозы, соединение которых между собой, в общем случае, существует посредством соответствующего сцепления волокон. При этом отдельные волокна могут иметь преимущественную ориентацию (холсты с ориентированным или перекрещивающимся расположением в них волокон) либо они могут не иметь ориентации (прочесы или холсты с неориентированным расположением волокон). Прочесы (холсты) могут быть упрочнены механически посредством иглопрошивания или гидродинамического спутывания волокон посредством сильных струй воды (так называемый прядильный прочес “spunlacex Vliese”). Адгезионное упрочнение прочеса (волокнистого холста) осуществляется посредством склеивания волокон жидкими связующими (например, полиакрилатами, бутадиен-стирольным каучуком/бутадиен-нитрильным каучуком, дисперсиями поливинилового сложного эфира или полиуретана) либо посредством сплавления, например, при растворении, так называемых соединительных волокон, которые вводят в состав волокнистой смеси при изготовлении прочеса. При когезионном упрочнении поверхность волокна подрастворяют соответствующими химикатами и соединяют под давлением либо склеивают при повышенной температуре. Прочес из так называемых прядильных волокнистых холстов (Spinnvliesen), то есть плоских структур, полученный посредством прядения волокна с последующей укладкой слоя, воздушным обдувом или намыванием на ленту транспортера, называется прядильным нетканым материалом, то есть нетканым материалом, получаемым из волокна, поступающего непосредственно с прядильной (Spinnvliesstoffe). В качестве армирующего материала служат нетканые материалы, полученные из прочеса и содержащие дополнительно нити, ткань или трикотаж.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления способа по изобретению адгезив вводят для получения комбинированного материала, содержащего, по меньшей мере, один слой нетканого материала, полученного из волокнистого прочеса. Особенно предпочтительно, если в качестве слоя нетканого материала из волокнистого прочеса вводят полученный непосредственно в процессе прядения прочес из полипропиленового волокна (Polypropylen-Spinnvlies) с поверхностной плотностью от около 10 до около 30 г/м2, особенно, от около 15 до около 20 г/м2.

Адгезивы по изобретению могут, в свою очередь, использоваться для введения, например, при упаковке изделий. Особенно предпочтительным является введение адгезива при изготовлении комбинированных материалов, например, в соединениях пленка/пленка, пленка/прочес и прочес/прочес, особенно, при получении комбинированных материалов, содержащих, по меньшей мере, один нетканый материал, полученный из волокнистого прочеса. К ним относятся, особенно, изделия одноразового употребления, например пленки, текстильные изделия для больниц, бинты, постельные принадлежности и подобные изделия, предпочтительно, в области гигиены и медицины.

Для этого пригодны адгезивы согласно изобретению, между прочим, из-за их устойчивости к лосьонам. Для улучшения свойств “ухода за кожей” (“Skin-Care”-Eigenschaften), например, у простыней, их верхнюю поверхность обрабатывают лосьонами для ухода за кожей. Такие простыни с нанесенным лосьоном предъявляют особые требования к адгезиву, поскольку при этом может быть снижена прочность (коэффициент сцепления) клеевого соединения. Так, например, у известных адгезивов на основе SIS-каучука установлено сильное снижение прочности клеевого соединения (коэффициента сцепления) у ламинатов прочес/пленка после употребления лосьона на основе жирного алифатического спирта в количестве около 4 г/м2. Снижение составляет от 30 до 70% после 24 часов при комнатной температуре и от 40 до 90% после 4 часов при 40°С.

Подобные лосьоны описаны, например, в международной заявке WO 96/16682. Ее относящееся к этому содержание точно приведено в настоящей заявке. При этом речь идет об от полутвердой до твердой при 20°С смеси веществ со смягчающим средством на основе эфиров жирных карбоновых кислот, алкилэтоксилатов, этоксилированных эфиров жирных карбоновых кислот, жирных алифатических спиртов, полисилоксанов и нефтепродуктов, а также их смесей, с иммобилизированным средством, таким как эфиры жирных поли-гидроксикарбоновых кислот, амины жирных гидроксикарбоновых кислот, жирные алифатические спирты с 14-22 атомами углерода, этоксилаты жирных алифатических спиртов, содержащих 14-22 атомов углерода, жирные карбоновые кислоты с 14-22 атомами углерода и парафиновые воска, а также их смеси. Для получения дополнительного эффекта при желании могут присутствовать вспомогательные вещества, например, гидрофильные поверхностно-активные вещества, регуляторы вязкости, душистые вещества, дезинфицирующие средства, пленкообразователи и т.д. Целесообразно, чтобы лосьоны плавились при температуре от около 40 до около 70°С.

Адгезивы согласно настоящему изобретению показывают существенно улучшенную стойкость прочности клеевого соединения против подобных лосьонов.

Нижеследующие примеры служат цели более подробного описания изобретения.

Пример 1

В качестве компонента А вводят высокомолекулярный аморфный полиэфир, полученный при взаимодействии диэтиленгликоля, этиленгликоля, изофталевой кислоты и адипиновой кислоты со среднечисловой молекулярной массой (Мn) более 10 000 и температурой стеклования Tg 2,6°C. Используемый в качестве компонента А полиэфир обладает вязкостью 50 Пасек при 100°С и вязкостью 9,9 Пасек при 140°С, имеет кислотное число 6 и гидроксильное число 9. Он является аморфным.

В качестве компонента В1 вводят полиэфир, полученный из фталевой кислоты, адипиновой кислоты, этиленгликоля и 1,2-пропандиола, взятых в соотношении 3,5:1,4:2,1:3,1. Полиэфир имеет температуру стеклования 13°С и вязкость 21,7 Пасек при 90°С (Brookfield CAP 2000, 90°С, Cone 6, 50 U/min, 25 s ). Его среднечисловая молекулярная масса составляет примерно 2500.

В качестве компонента В2 вводят полиэфир, полученный из терефталевой кислоты, адипиновой кислоты, изофталевой кислоты и 1,4-бутадиола, взятых в соотношении 1:1,1:1:3,3. Полиэфир имеет температуру стеклования Tg 20°С, температуру размягчения 90°С и среднечисловую молекулярную массу примерно 3500.

Компоненты А, В1 и В2 смешивают в соотношении 1:0,5:1.

Адгезив с вязкостью 4,8 Пасек при 140°С имеет краевой угол смачивания водой 31°.

Полученный таким образом адгезив используют для склеивания нетканого материала из прочеса (прочес, полученный непосредственно при прядении полипропиленового волокна с поверхностной плотностью 17 г/м2) с полиэтиленовой пленкой (толщина 25 мкм). Для этого адгезив с температурой 140°С наносят по всей поверхности полиэтиленовой пленки в количестве 4 г/м2 посредством щелевого сопла со скоростью нанесения 20 м/мин, непосредственно после чего пленку дублируют с прочесом при давлении дублирования 4-6 бар.

Непосредственно после этого определяют показатель адгезионной прочности. Для этого полосу полученного таким образом комбинированного материала шириной 50 мм выдерживают в климатической камере при 20°С и относительной влажности воздуха 50% в течение 24 часов, и непосредственно после этого определяют адгезионную прочность на приборе для определения разрывной прочности при натяжении под углом 180° и с интенсивностью растяжения 300 мм/мин. При этом в нетканом материале из прочеса появляется разрыв материала, а клеевое соединение между пленкой и нетканым материалом из прочеса не повреждается.

На ламинат пленка/прочес наносят равномерный слой 4 г/м2 неполных жирных глицеридов с точкой плавления: а) около 40°С и б) около 70°С. По истечение 24 часов выдерживания при комнатной температуре показатель адгезионной прочности почти не изменился, а после 4 часов выдерживания при 40°С снизился только от 0 до 30%, то есть на около 30% в расчете на показатель разрывной прочности нетканого материала из прочеса.

В модифицированном испытании Bodis-Test (ISO 10708) на полную биологическую разлагаемость адгезив по изобретению показывает удвоенный показатель степени биологической разлагаемости по сравнению с обычными адгезивами на основе каучука или атактического полипропилена.

Пример 2

Получают адгезив, в котором смешаны следующие полиэфиры в указанных количествах:

- 2 части полиэфира из терефталевой кислоты, адипиновой кислоты, изофталевой кислоты и 1,2-бутандиола, взятых в соотношении 1:1,1:1:3,3. Полиэфир имеет температуру стеклования Tg -20°C, температуру размягчения 90°С и среднечисловую молекулярную массу примерно 3500;

- 1,5 части полиэфира из фталевой кислоты, адипиновой кислоты, этиленгликоля и 1,2-пропандиола, взятых в соотношении 3,5:1,4:2,1:3,1. Полиэфир имеет температуру стеклования Tg 13°С, вязкость 21,7 Пасек при 90°С (Brookfleld CAP 2000, 90°С, Cone 6, 50 U/min, 25 s ) и среднечисловую молекулярную массу примерно 2500;

- 2 части полиэфира из диэтиленгликоля, этиленгликоля, изофталевой кислоты, адипиновой кислоты, себациновой кислоты с гидроксильным числом 6, кислотным числом 4, температурой стеклования Tg около -1,8°С, он является аморфным.

Краевой угол смачивания составляет 30°. Вязкость адгезива составляет 5,0 Пасек при 140°С.

Краевой угол смачивания составляет 30°.

Пример 3

Получают ламинаты из пленки на основе термопластичного крахмала, с одной стороны, и той же самой пленки или, с другой стороны, прочеса на основе молочной кислоты посредством метода управляемого нанесения (Control-Coat-Auftrag) адгезива по изобретению согласно примеру 1 на прочес или пленку при 140°С без каких-либо проблем.

Показатели адгезионной прочности этих ламинатов в случае ламината пленка/пленка настолько высок, что его невозможно было измерить. В случае ламината пленка/прочес показатель адгезионной прочности близок к показателям ламинатов обычных (биологически не разлагаемых) субстратов.

Адгезив и измельченные ламинаты компостировали согласно DIN 54900 Teil 2 (Entwurf), причем носителем для адгезива служил кизельгур, а именно 20% адгезива на кизельгуре.

Адгезив по изобретению почти полностью биологически разлагался уже в течение 45 дней, о чем свидетельствовал процент прироста образования диоксида углерода (СО2) в испытуемом образце. Измельченные ламинаты также почти полностью биологически разлагались в течение 45 дней, о чем свидетельствовали процент прироста диоксида углерода (СО2) в испытуемом образце, а также дополнительно визуальная оценка испытуемого материала. А именно, не наблюдалось никаких остатков разложения испытуемых образцов.

Формула изобретения

1. Адгезив, содержащий компонент А, представляющий собой, по меньшей мере, один полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), равной 8000-30000, имеющий общую энтальпию плавления не более 20 мДж/мг, и компонент В, представляющий собой, по меньшей мере, один полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), равной от 400 до менее 8000 и температурой стеклования не выше 60С, компоненты А и В взяты в соотношении, мас.%, равном 20-95:5-80, адгезив имеет вязкость расплава от 500 до 25 000 мПас (по Брукфильду, ротационный вискозиметр, DVII, 140С, шпиндель 27) и точку размягчения от 70 до 100С (по ASTM E28), причем полиэфиры компонентов А и В получены, по меньшей мере, из одного первого кислотного компонента, выбранного из группы, включающей ортофталевую, изофталевую и терефталевую кислоты, по меньшей мере, одного второго кислотного компонента, выбранного из группы, включающей адипиновую кислоту и себациновую кислоту, и, по меньшей мере, одного спиртового компонента, выбранного из группы, включающей этиленгликоль, неопентилгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, изомерные бутиленгликоли, пентандиолы, гександиолы, диангидросорбит, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, их чистые или смешанные простые эфиры и их продукты взаимодействия с алкиленоксидами, содержащими 1-4 атомов углерода.

2. Адгезив по п.1, отличающийся тем, что полиэфиры компонента В имеют среднечисловую молекулярную массу (Мn), равную 1000-6500.

3. Адгезив по п.1, отличающийся тем, что полиэфиры компонента В имеют температуру стеклования, равную от минус 25 до 40С.

4. Адгезив по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что компонент В содержит в качестве компонента В1 аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), равной 1500-4000, температурой стеклования, равной 5-20С, и вязкостью, равной 5000-25000 мПас (по Брукфильду, CAP 2000, 90С, конус 6,50 об/мин, время измерения: 25 с).

5. Адгезив по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что компонент В содержит в качестве компонента В2 аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), равной 400-4000, и температурой стеклования, равной от минус 40 до минус 15С.

6. Адгезив по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что компонент В содержит в качестве компонента В3 аморфный полиэфир со среднечисловой молекулярной массой (Мn), равной менее 500, и температурой стеклования, равной менее 40С.

7. Адгезив по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что компонент В содержит смесь из, по меньшей мере, двух полиэфиров, имеющих различную температуру стеклования и/или различную молекулярную массу.

8. Адгезив по п.7, отличающийся тем, что компонент В содержит смесь из, по меньшей мере, двух компонентов B1, B2 или В3.

9. Адгезив по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что он содержит от 30 до 95 мас.% компонента А и от 5 до 75 мас.% компонента В, а также от 0 до 45 мас.% добавки.

10. Адгезив по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что он является биологически разлагаемым согласно промышленному стандарту Германии DIN 54900, часть 2, (проект), предпочтительно, в течение 90 дней.

11. Адгезив по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что он имеет краевой угол смачивания от 20 до 50С.

12. Способ получения комбинированного материала, по меньшей мере, из двух одинаковых или различных материалов, путем соединения последних адгезивом, отличающийся тем, что адгезивом является адгезив по одному из пп.1-11.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одним из двух одинаковых или различных материалов является полиолефин.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одним из двух одинаковых или различных материалов является нетканый материал, полученный из волокнистого прочеса.

15. Комбинированный материал, по меньшей мере, из двух одинаковых или различных материалов, полученный с применением адгезива согласно одному из пп.1-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к клеям, более конкретно к свободному от воды или содержащему мало воды, частично кристаллическому, твердому при комнатной температуре клею

Изобретение относится к материалам, применяемым для соединения деталей из тканей и кожи при изготовлении одежды и обуви

Изобретение относится к области разработок полимерных клеевых составов, в частности клеев-расплавов, которые могут найти применение в производстве упаковочной тары для пищевых продуктов

Клей // 2026330
Изобретение относится к клеевым композициям, предназначенным для использования в оптико-электронном приборостроении при сборке и герметизации полупроводниковых приборов, в частности ИК-фотоприемников, работающих при криогенных температурах

Изобретение относится к клеям-расплавам, применяемым для склеивания металлических поверхностей, например для фиксации катушек отклоняющих систем телевизоров

Изобретение относится к получению полимерных адгезивных композиций для склеивания медной фольги с полиимидной пленкой, используемой в качестве электроизоляционной подложки для гибких печатных схем

Изобретение относится к материалам для упаковки содержащих никотин продуктов

Изобретение относится к изделиям, изготовленным из полиэфирной пластмассы, предпочтительно из полиэтилентерефталата (ПЭТ), имеющего один или более слоев термопластического материала с хорошими характеристиками барьера для газа, нанесенного непосредственно на по меньшей мере одну из ее поверхностей, и к новым способам изготовления таких изделий

Изобретение относится к многослойным пластиковым бутылкам, обладающим способностью поглощать кислород, достаточный для поддержания полного или практически полного (в зависимости от требований, предъявляемых к продукту) отсутствия кислорода в емкости для обеспечения требуемого срока хранения содержащегося в бутылке продукта в условиях хранения

Изобретение относится к способам нанесения покрытий методам экструзии на металлической поверхности
Изобретение относится к материалам для изготовления контейнеров и к контейнерам на его основе, предназначенных для напитков и других пищевых продуктов, на которые можно нанести штамповкой контур конфигурации и создать форму контейнера путем сгибания листа

Изобретение относится к области изготовленя двухслойной сборки, состоящей из внутреннего слоя - боропласта, представляющего собой полимерную композицию, состоящую из боросодержащих соединений, например нитрида бора и полипропилена, и наружного слоя - графитопласта, представляющего собой полимерную композицию, состоящую из графита и полипропилена или из одного полипропилена

Изобретение относится к адгезиву, применяемому для получения комбинированного материала, содержащего нетканый материал из волокнистого прочеса

Наверх