Настоящее изобретение относится к контейнерной упаковке, изготовленной из растягивающихся упаковочных пленок, которые обладают хорошими механическими и химико-физическими свойствами. Говоря более конкретно, оно относится к растягивающимся усаживающимся на холоду упаковочным пленкам, изготовленным из полиолефиновых материалов, содержащих смесь этиленовых полимеров низкой плотности и незначительных количеств линейного полиэтилена.
Растягивающиеся пленки, которые демонстрируют свойство самозапечатывания, когда их части будут накладываться одна на другую, известны под наименованием «клейкие» пленки. Растягивающиеся клейкие пленки, которые наиболее часто являются многослойными пленками, широко применяются там, где желательно обеспечить надежные удерживание и/или обертывание изделия или группы изделий. Растягивающиеся пленки являются подходящими для использования в качестве растягивающихся клейких упаковочных пленок при различных операциях по увязыванию, упаковыванию и обертыванию, таких как обертывание в растягивающуюся пленку, увязывание в растягивающуюся пленку и обмотка с натяжением, с целью обертывания или удерживания маленького изделия или большого изделия.
Особенно интересным для настоящего изобретения, но не ограничивающим только им, является увязывание изделия или множества идентичных или различных изделий, относящихся к типам, варьирующимся в широких пределах, с получением единой упаковки. Особенно важным объектом по увязыванию является удерживание и пакетизации грузов на поддонах.
Единые упаковки делают возможной компоновку изделий с получением устойчивых модулей и однородных форм, тем самым, делая возможными рационализацию, а следовательно, более значительную экономичность их транспортировки, но также и сохраняют чистоту изделий. Единая упаковка поэтому, в особенности, необходима для целей отгрузки, транспортирования и хранения и учета, например, при отправке от производителя в розничную торговую точку.
В настоящее время для обертывания и увязывания изделий вместо обычных картонных коробок уже в течение длительного времени используются термопластичные пленки. Использование растягивающихся пленок в сфере увязывания товаров промышленного назначения и для розничной реализации имеет существенное коммерческое значение.
Для упаковки и увязывания возможно использовать в виде растягивающихся пленок все термопластичные полимеры или сополимеры, обладающие достаточным сопротивлением раздиру. Тем не менее, полиолефины, а говоря более конкретно, полиэтилен, такой как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), или полипропилен, индивидуально или же даже в смеси с сополимерами этилена и пропилена и олефинненасыщенного мономера, такого как винилацетат, представляют собой те материалы, которые наиболее часто используются в промышленности. Обычно используемые пленки подходят для обертывания групп изделий, при этом материал для конечного обертывания групп изделий обычно состоит из пленки/листа термоусаживающегося материала.
Увязывание представляет собой технологию, результатом использования которой является заключение упаковываемого множества изделий в оболочку из усаживающейся упаковочной клейкой пленки, которая плотно натягивается с охватыванием изделия или множества изделий. В таких случаях существенно, чтобы пленки обладали бы свойством клейкости в растянутом состоянии. После этого пленку подвергают усадке в результате воздействия на скомпонованный комплект количеством тепла, достаточным для стимулирования усадки пленки и установления тесного контакта между пленкой и изделием (изделиями). Тепло, которое вызывает усадку, можно подавать при использовании обычных источников тепла, таких как нагретый воздух, инфракрасное излучение, горячая вода, горячее масло, пламя горения и тому подобное. Например, скомпонованный комплект целиком пропускают через печь при температуре, которая делает возможным размягчение термопластичной смолы, составляющей пленку, таким образом, ослабляя внутренние напряжения. После выхода из печи быстрое охлаждение обеспечивает получение плотной и герметичной усадки пленки с охватыванием товаров, заключенных в нее. Таким образом, с обеспечением высокой однородности получают сверток или единую упаковку, где пленка играет роль оболочки, находящейся в тесном контакте с поверхностью упакованных товаров.
Однако высокая стоимость термоусаживающейся пленки делает обертывание очень дорогим по стоимости, не говоря уже о том, что в некоторых случаях и для некоторых типов продуктов технологические линии обертывания также могут оказаться для производителя очень дорогостоящими, поскольку они включают многочисленные функциональные блоки, такие как сортировально-подборочные устройства для продукции (в особенности, в случае непрерывных технологических линий) и устройства для подачи и нагревания пленки, для всех из которых требуется большое количество контрольных устройств и вспомогательных компонентов. Еще один фактор, ограничивающий использование термоусаживающихся пленок и технологических линий данного типа, заключается в том, что некоторые продукты нельзя нагревать выше определенных пределов, что говорит о том, что решения с термоусаживающимся обертыванием становятся невозможными.
Как уже упоминалось ранее, пленки предшествующего уровня техники, содержащие смесь линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) и сополимеров олефинненасыщенного мономера/этилена, уже известны, в общем случае также и для использования при увязывании и упаковывании.
Например, европейская патентная заявка 377121 описывает термоусаживающиеся пленки, включающие слой, полученный из смеси 10-50% (мас.) полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) и 50-90% (мас.) сополимера этилена/1-олефина, характеризующегося низкой плотностью. Однако, в промышленности хорошо известно, что такой тип смесей характеризуется улучшенными технологичностью и оптическими свойствами, но обладает несбалансированными механическими свойствами.
Патент США № 4551380 описывает термоусаживающиеся многослойные пленки, у которых поверхностный слой представляет собой смесь линейного полиэтилена низкой плотности, линейного полиэтилена средней плотности и сополимера этилена-винилацетата.
Патент США № 5399426 описывает растягивающуюся упаковочную пленку, включающую, по меньшей мере, слой сердцевины, полученный из полимерной смеси, которая состоит из разветвленного полимера, такого как сополимеры этилена-винилацетата, в количестве в диапазоне от приблизительно 3 до приблизительно 16,7% (мас.) и линейного полиэтилена, такого как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и линейный полиэтилен сверхнизкой плотности (ULDPE), в количестве в диапазоне от приблизительно 83,3 до приблизительно 97% (мас.). Одно- или многослойную пленку получают при использовании известных способов изготовления пленки, получаемой при экструдировании с раздувом, и пленки, получаемой в виде отливки.
Последние пленки не являются подходящими для использования в приложениях для увязывания вследствие недостаточного сохранения ими упругих сил или несбалансированного сохранения ими сил удерживания, что оказывает влияние на жесткость упакованных позиций.
Таким образом, существует коммерческая потребность в растягивающейся упаковочной пленке, которой для ее усадки не требуется подвода тепла, и которая обладает характеристиками, необходимыми для увязывания.
Заявитель в настоящий момент нашел растягивающуюся усаживающуюся на холоде упаковочную пленку, которая демонстрирует механические, оптические и химико-физические свойства, которые делают пленку подходящей для использования для увязывания изделия или множества изделий с получением пакетизированного упаковочного модуля.
Благодаря своим улучшенным механическим и физическим свойствам пленки настоящего изобретения являются в особенности подходящими для увязывания групп относительно крупных и, прежде всего, достаточно тяжелых продуктов, таких как большие рулоны ковров, ткань, бутылки и тому подобное. В частности, при использовании методики увязывания также осуществляют и изготовление материала для вторичной контейнерной упаковки для множества изделий, таких как консервированные продукты питания в жестяных банках, бутылки и жестяные банки. Термин «вторичная контейнерная упаковка» в соответствии с тем, как его в общем случае понимают в промышленности и как его используют в настоящем документе, обозначают упаковку, используемую в сочетании с первичными контейнерами, такими как жестяные банки или бутылки, которые содержат конечный продукт, такой как продукт питания, пиво, вода или другие напитки. Вторичная контейнерная упаковка включает контейнерные оболочки, которые охватывают и удерживают первичные контейнеры, и выступающую вверх ручку.
Настоящие пленки характеризуются хорошим балансом механических свойств, в частности, очень высокая степень растяжимости пленок сочетается с хорошим упругим восстановлением и высокой остаточной прочностью. Пленки изобретения могут растягиваться, обертывая товары, но они не могут необратимо потерять свою форму. Упругое восстановление делает возможной усадку пленок, а высокая остаточная прочность удерживает товары в сжатом виде.
Настоящие пленки также демонстрируют хорошее сохранение сил удерживания после упаковывания предметов, а также хорошую стойкость к ударным нагрузкам, но также и прозрачность в числе оптических свойств.
Пленка настоящего изобретения также обладает хорошей способностью к термосварке, которая требуется в связи с типом методики упаковывания, которая может использоваться.
Пленка настоящего изобретения характеризуется вполне сбалансированным соотношением между сопротивлением раздиру в продольном направлении и сопротивлением раздиру в поперечном направлении.
Пленка настоящего изобретения обеспечивает достижение значительного преимущества, заключающегося в том, что в настоящее время становится возможным изготовление вторичной контейнерной упаковки, включающей конструкцию ручки, которую получают в качестве неотъемлемой части вторичной контейнерной упаковки. Таким образом, конструкцию ручки получают из того же самого типа пленки, что и остальную часть контейнерной упаковки. Поэтому нет необходимости в прикреплении к контейнерной упаковке отдельной ручки, что, таким образом, уменьшает общую стоимость такой упаковки. В дополнение к этому упаковка может быть полностью изготовлена из полиолефиновых материалов, и, таким образом, переработка для вторичного использования всей упаковки будет облегчена, поскольку больше уже не будет необходимости удалять с пленки ручки.
Еще одно преимущество пленки настоящего изобретения заключается в наличии у нее превосходного баланса свойств, пленка может иметь значительно меньшую толщину по сравнению с толщинами пленок, используемых в настоящее время в той же самой сфере упаковки. Это делает возможными как экономию затрат, так и уменьшение отрицательных последствий для экологии.
Пленка настоящего изобретения демонстрирует еще одно значительное преимущество для промышленности, поскольку для проведения усадки пленки с охватыванием позиции (позиций) подвода тепла не требуется. Собственно говоря, после того, как пленка будет растянута для обертывания позиции (позиций), пленка подвергнется усадке с охватыванием позиции (позиций) без воздействия на пленку повышенных температур. Даже комнатная температура делает возможной усадку пленки с охватыванием продукта и получением плотного обертывания, которое точно согласуется с контуром позиции (позиций). Это делает возможным обеспечение экономии времени и энергии.
Поэтому настоящее изобретение относится к растягивающейся упаковочной пленке, содержащей смесь олефиновых полимеров, содержащую (в массовых процентах):
I) от 50 до 90%, предпочтительно от более, чем 50 до 90%, более предпочтительно от 65 до 80%, композиции этиленового полимера, содержащей повторяющееся звено, полученное из сложного эфира, выбираемого из (1) этиленненасыщенных органических сложных эфиров ненасыщенных С3-С20 одноосновных карбоновых кислот и С1-С24 одновалентных алифатических или алициклических спиртов, и (2) виниловых сложных эфиров насыщенных С2-С18 карбоновых кислот, где содержание сложного эфира находится в диапазоне от 2,5 до 8% (мас.), предпочтительно от 3 до 6,5% (мас.), в расчете на общую массу конечной композиции этиленового полимера; при этом композиция этиленового полимера имеет плотность в диапазоне от 0,92 до 0,94 г/мл, предпочтительно от 0,92 до менее, чем 0,94 г/мл, более предпочтительно 0,92-0,935 г/мл; и
II) от 10 до 50%, предпочтительно от 10 до менее, чем 50%, более предпочтительно от 20 до 35%, полимерного компонента на этиленовой основе, имеющего плотность в диапазоне от 0,9 до 0,930 г/мл, предпочтительно от 0,910 до 0,925 г/мл, и скорость течения расплава вплоть до 4 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 2 г/10 мин; при этом упомянутый компонент выбирают из:
i) линейного полиэтилена (i), состоящего из этилена и от 0,5 до 20% (моль) α-олефина СН2=CHR, где R представляет собой углеводородный радикал, содержащий 2-8 атомов углерода; и
ii) смеси полимеров (ii), содержащей (а) 80-100 массовых частей статистического интерполимера этилена и, по меньшей мере, одного α-олефина СН2=CHR, где R представляет собой углеводородный радикал, содержащий 1-10 атомов углерода, при этом упомянутый полимер содержит вплоть до 20% (моль.) α-олефина СН2=CHR и имеет плотность в диапазоне от 0,88 до 0,0,945 г/мл;
и (b) от 5 до 30 массовых частей статистического интерполимера пропилена и, по меньшей мере, одного α-олефина СН2=CHR, где R представляет собой углеводородный радикал, содержащий от 2 до 10 атомов углерода, и возможно этилена, при этом упомянутый интерполимер (b) содержит от 60 до 98% (мас.) звеньев, полученных из пропилена, от 2 до 40% (мас.) повторяющихся звеньев, полученных из α-олефина СН2=CHR, и от 0 до 10% (мас.) повторяющихся звеньев, полученных из этилена, и имеет содержание фракции, нерастворимой в ксилоле при комнатной температуре, превышающее 70%.
Растягивающаяся упаковочная пленка, соответствующая настоящему изобретению, имеет соотношение между значением сопротивления раздиру в продольном направлении и значением сопротивления раздиру в поперечном направлении, превышающее 0,3, и величину предела прочности при растяжении в продольном направлении при деформации 30% в диапазоне от 6,5 до 15 Н.
Пленка настоящего изобретения характеризуется наличием улучшенного баланса между сопротивлением раздиру, измеренным в продольном направлении (MD) и поперечном направлении (TD). Это значит, что два упомянутых значения сопротивления раздиру являются достаточно близкими друг к другу.
Предпочтительная пленка характеризуется соотношением между значением сопротивления раздиру в MD и значением сопротивления раздиру в TD, превышающим 0,35, в частности, находящимся в диапазоне от 0,35 до 1,5.
Предпочтительно пленка характеризуется величиной предела прочности при растяжении для MD при деформации 30% в диапазоне от 7 до 12 Н, более предпочтительно от 7,5 до 12 Н.
Предпочтительная пленка характеризуется величиной приведенной остаточной прочности для MD при деформации 30% в диапазоне от 6 до 9,5 сН/мкм, предпочтительно от 6,2 до 9,5 сН/мкм.
Преимущественно пленка характеризуется соотношением между значением остаточной прочности для MD при деформации 30% и пределом прочности при растяжении для MD при деформации 30%, превышающим 0,46.
Предпочтительная пленка настоящего изобретения характеризуется значением мутности, меньшим 16%.
Упомянутые механические и оптические свойства определяют так, как это объясняется в настоящем документе далее.
В соответствии с тем, как ее используют в настоящем документе, фраза «приведенная остаточная прочность» обозначает остаточную прочность, поделенную на толщину пленки; сокращение «MD» обозначает «продольное направление» и представляет собой направление «вдоль длины» пленки, то есть в том направлении пленки, в котором пленку формуют во время экструдирования и/или нанесения покрытия; сокращение «TD» обозначает «поперечное направление» и представляет собой направление поперек пленки, перпендикулярное направлению экструдирования или продольному направлению.
Предпочтительно композиция этиленового полимера (I) состоит из интерполимера этилена и, по меньшей мере, одного сомономера, выбираемого из упомянутых выше сложных эфиров (1) и (2), где содержание сомономера находится в пределах диапазона 2-8% (мас.).
Термин «интерполимер» в соответствии с тем, как его используют в настоящем изобретении, обозначает полимеры, полученные в результате проведения полимеризации, по меньшей мере, двух различных типов мономеров. Родовой термин «интерполимер», таким образом, включает термин «сополимеры» (который обычно используют для обозначения полимеров, полученных из двух различных мономеров), а также термин «терполимеры» (который обычно используют для обозначения полимеров, полученных из трех различных типов мономеров, например, полимера этилена/бутена/гексена).
В альтернативном варианте композиция этиленового полимера (I) может представлять собой смесь, содержащую (а) этиленовый гомополимер или интерполимер этилена и, по меньшей мере, одного из упомянутых выше сложных эфиров (1) и (2), где содержание сложных эфиров описывается количеством в диапазоне от 2 до менее, чем 8% (мас.), и (b) интерполимер этилена и, по меньшей мере, одного из упомянутых выше сложных эфиров (1) и (2). В интерполимере (b) содержание сложного эфира (эфиров) может превышать 8% (мас.) при том условии, что в смеси содержание сложного эфира находится в диапазоне от 2 до 8% (мас.).
В упомянутой смеси этиленовый гомополимер (а) предпочтительно представляет собой этиленовый гомополимер низкой плотности (который известен под наименованием ПЭНП), который обычно характеризуется скоростью течения расплава в диапазоне от 0,1 до 20 г/10 мин и величиной плотности в диапазоне 0,915-0,932 г/мл. ПЭНП получают в соответствии с известным способом проведения полимеризации с использованием свободно-радикального инициатора, такого как пероксид и кислород. В общем случае его получают при использовании или трубчатого реактора, или автоклавного реактора с мешалкой.
В такой смеси этиленовый интерполимер (b) может характеризоваться значением плотности, превышающим 0,940 г/мл.
В качестве конкретных примеров сомономеров, сополимеризуемых вместе с мономером этиленом с получением композиции этиленового полимера (I), можно упомянуть сложные эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, представляемые акрилатами и метакрилатами, которые включают акрилаты и метакрилаты, имеющие линейную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до приблизительно 24 атомов углерода, такие как метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат, бутилакрилат, трет-бутилакрилат, изобутилакрилат, пентилакрилат, изононилакрилат, гексилакрилат, 2-метилпентилакрилат, октилакрилат, 2-этилгексилакрилат, додецилакрилат, метилметакрилат и этилметакрилат; лаурил(мет)акрилат и циклогексил(мет)акрилат.
В композиции разветвленного этиленового полимера (I), характеризующейся низкой плотностью, предпочтительные сложные эфиры, которые можно сополимеризовать вместе с этиленом, включают метилакрилат (сополимеры ЭМА), этилакрилат (сополимеры ЭЭА), бутилакрилат (сополимеры ЭБА) и винилацетат (сополимеры ЭВА). Сополимеры ЭМА, сополимеры ЭБА и сополимеры ЭВА представляют собой наиболее предпочтительные сополимеры.
Этиленовые полимеры (II) включают разнообразные группы этиленовых полимеров, характеризующихся низкой плотностью. Говоря более конкретно, термин «линейный полиэтилен», используемый в настоящем документе, включает как гетерогенные материалы, такие как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен очень низкой и сверхнизкой плотности (VLDPE и ULDPE), а также гомогенные полимеры. Упомянутые гомогенные полимеры, также известные под наименованием пластомеры, представляют собой термопластичные гомополимеры этилена и интерполимеры этилена и одного или нескольких α-олефинов, содержащих 2-10 атомов С, которые необходимо получать при использовании металлоценовых катализаторов и других катализаторов с одним активным центром. Как правило, доля сомономера находится в диапазоне от 0 до 50% (мас.), предпочтительно от 5 до 35% (мас.). Упомянутые гомогенные полимеры обычно характеризуются плотностью в диапазоне 0,90-0,930 г/мл и значением скорости течения расплава в диапазоне 0,8-2,0 г/10 мин при нагрузке 2,16 кг и при 190°С. Гомогенные полимеры отличаются от полиэтиленов, полученных при использовании катализаторов Циглера-Натта, например, тем, что они характеризуются узким молекулярно-массовым распределением, которое при выражении через величины Mw/Mn обычно находится в диапазоне от 1,5 до 3, и ограниченной степенью наличия длинноцепочечных разветвлений. Как правило, количество длинноцепочечных разветвлений максимально составляет 3 на 1000 атомов С.
Подходящие гомогенные полимеры в коммерческих масштабах получают, например, в компании Exxon Chemical Company and DEX-Plastomers под торговым наименованием Exact и в компании Dow Chemical Company, которая выпускает их в коммерческих масштабах под торговым наименованием Engage, Affinity и Elite, и в компании Mitsui Petrochemical Corporation, которая выпускает их в коммерческих масштабах под торговым наименованием Tafmer.
В композиции этиленового полимера (I) содержание сложного эфира обычно находится в диапазоне от 3 до менее, чем 5% (мас.), если компонент полимера на этиленовой основе (II) представляет собой гомогенные полимеры.
Этиленовые полимеры (II) в виде интерполимеров получают в результате проведения сополимеризации этилена и упомянутых выше α-олефинов СН2=CHR, где R представляет собой линейный или разветвленный углеводородный радикал, содержащий от 2 до 8 атомов углерода; олефин предпочтительно выбирают из 1-бутена, 1-гексена, 1-октена и 4-метил-1-пентена. Наиболее предпочтительные сомономеры в этиленовом сополимере представляют собой 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.
Линейный полиэтилен (II), используемый в настоящем изобретении, получают в соответствии с известными способами проведения полимеризации с включением использования координационных катализаторов типа «Циглера-Натта» или «Philips». Например, его получают в результате проведения сополимеризации этилена и С4-С10 α-олефина в присутствии катализатора типа Циглера-Натта, полученного в результате проведения реакции между металлорганическим соединением металла, выбираемого из групп 2 и 3 периодической таблицы, и каталитическим компонентом, содержащим переходный металл, относящийся к группам от 4 до 6 периодической таблицы. Предпочтительно соединение переходного металла наносят на твердый носитель, содержащий галогенид магния в активной форме. Примеры катализаторов, подходящих для получения сополимера, описываются в патентах США 4218339 и 4472520. Катализатор также можно получать в соответствии со способами, описанными в патентах США 4748221 и 4803251. В особенности предпочтительными являются катализаторы, содержащие компоненты, характеризующиеся наличием регулярной морфологии, например сферической. Примеры таких катализаторов описываются в европейских патентных заявках 395083, 553805 и 553806.
Упомянутая выше полимерная смесь (ii) описывается в международной патентной заявке WO 95/20009. Пропиленовый полимер в смеси (ii), например, может представлять собой сополимер пропилена и этилена или сополимер пропилена и бутена-1. Предпочтительно им является терполимер пропилена и этилена и С4-С10 α-олефина. В таком случае содержание пропилена находится в диапазоне от 85 до 96% (мас.), содержание этилена находится в диапазоне от 2 до 8% (мас.), а содержание С4-С10 α-олефина находится в диапазоне от 2 до 7% (мас.). В полимерной смеси (ii) компонент (а) предпочтительно представляет собой сополимер этилена и 1-бутена, а компонент (b) представляет собой терполимер пропилена и этилена и 1-бутена.
Высокая степень нерастворимости в ксилоле для пропиленового интерполимера (b) указывает на наличие стереорегулярной структуры пропиленовых повторяющихся звеньев и на гомогенное распределение сомономера (сомономеров) в цепи сополимера. Нерастворимость в ксилоле, определенная так, как это описывается в настоящем документе далее, предпочтительно превышает 75% (мас.), более предпочтительно превышает 85% (мас.).
Теплота плавления пропиленового интерполимера (b) в общем случае превышает 50 Дж/г, предпочтительно превышает 60 Дж/г, более предпочтительно превышает 70 Дж/г.
Температура плавления пропиленового интерполимера (b) уступает по величине 140°С, а предпочтительно находится в диапазоне от 120°С до 140°С.
Индекс кристаллизации пропиленового интерполимера (b) в общем случае превышает 50%.
Значение MFR (скорости течения расплава), которое определяют так, как это описывается в настоящем документе далее, для пропиленового интерполимера (b) в общем случае находится в диапазоне от 2 до 30 г/10 мин.
Пропиленовый интерполимер (b) в удобном случае можно получать при использовании высокостереоспецифического катализатора, например, относящегося к типу, описанному в патентной заявке ЕР 395083.
Полимерную смесь (ii) можно получить в результате сначала перемешивания компонентов (а) и (b) в твердом состоянии, а после этого подачи в экструдер, где два компонента перемешивают в расплавленном состоянии, например в смесителе, обеспечивающем достижение высокой эффективности перемешивания.
В соответствии с предпочтительным способом полимерную смесь (ii) получают непосредственно в соответствии со способом проведения полимеризации, по меньшей мере, в двух реакторах, расположенных последовательно, работающих в любом порядке и использующих один и тот же катализатор в различных реакторах, этиленовый полимер (а) получают в одном реакторе, а пропиленовый полимер (b) получают в другом. Полимеризацию в удобном случае проводят в газовой фазе при использовании реакторов с псевдоожиженным слоем. Примеры полимеров, полученных в соответствии с упомянутым способом, описываются в патентных заявках WO 93/03078 и WO 95/20009. Подходящий катализатор получают в результате проведения реакции между:
А) твердым компонентом катализатора, включающим титансодержащий компонент, имеющий, по меньшей мере, одну связь титан-галоген, нанесенный на галогенид магния в активной форме, и необязательно электронодонорное соединение;
В) Al-алкильным соединением; и необязательно
С) электронодонорным соединением.
Полимерную смесь, соответствующую настоящему изобретению, формируют при использовании любого обычного способа, включающего сухое перемешивание индивидуальных компонентов и после этого перемешивание в расплаве, или непосредственно в экструдере, используемом для получения пленки, или при проведении предварительного перемешивания в расплаве в отдельном экструдере перед получением пленки.
Очевидно, что в соответствии с тем, что известно специалисту в соответствующей области, к упомянутой полимерной смеси можно добавлять дополнительные добавки (такие как стабилизаторы, антиоксидант, вещества, препятствующие слипанию, добавки, понижающие трение, красители и тому подобное) и наполнители, которые способны придавать пленке настоящего изобретения специфические свойства.
Пленку, сформованную из полимерной смеси, описанной в настоящем изобретении, получают при использовании известного способа изготовления пленок и оборудования для получения пленок, получаемых при экструдировании с раздувом, и пленок, получаемых в виде отливок. Например, смесь можно преобразовать в отлитую пленку при использовании щелевого мундштука или подвергнуть экструдированию с раздувом с получением пленки при использовании кольцевого мундштука.
Пленка настоящего изобретения может быть однослойной или многослойной пленкой. Однако для совместно экструдируемых многослойных пленочных структур (например, 3-слойных пленочных структур) из полимерной смеси, описанной в настоящем документе, необходимо получать, по меньшей мере, один поверхностный слой, само собой разумеется, в структуре ее также можно использовать и в качестве слоя сердцевины. В общем случае полимерная смесь, описанная в настоящем документе, составляет, по меньшей мере, 50% (мас.) от совокупной структуры многослойной пленки. Предпочтительно полимерную смесь, описанную в настоящем документе, используют в качестве слоя сердцевины. Для того чтобы придать конкретные свойства внутренней или наружной поверхности пленки, в такой пленке поверхностные слои могут содержать и другие типы полиэтилена с плотностью в диапазоне от высокой до низкой, а также типы полипропилена или их смеси.
Конкретный аспект данного изобретения может включать многослойную пленку, где каждый слой пленки состоит из одной и той же заявленной полимерной композиции, которая, однако, содержит различные добавки, стабилизаторы, наполнители и тому подобное.
Толщина пленки настоящего изобретения может варьироваться, но обычно она находится в диапазоне от 25 до 100 мкм, предпочтительно от 40 до 70 мкм. Пленка обычно характеризуется массой в диапазоне от 25 до 90 г/м2. В случае трехслойных пленочных структур подходящими являются одинаковые конечные толщина и масса, но распределение для каждого слоя может варьироваться в диапазоне от 5 до 50% от совокупной толщины пленки, а количество слоев составляет величину, как минимум, от 2 до 7, предпочтительно от 3 до 5.
Получаемая в виде отливки или при экструдировании с раздувом пленка, соответствующая настоящему изобретению, является в особенности подходящей для использования при перекрывании множества позиций по способу, описанному, например, в итальянском патенте № 1285827. В случае пленки, получаемой при экструдировании с раздувом, способ реализуют при использовании степени раздува (известной под обозначением С. Р.), превышающей 1,8. В соответствии с упомянутым способом пленку формуют, придавая ей форму рукава, в результате сварки друг с другом двух краев пленки, имеющей удобную длину. Кроме того, уже сформованные рукавные пленки используют после этого разрезанными с получением желательной длины, подходящей для стадии упаковывания. Затем пленку растягивают при использовании подходящего механического устройства и в растянутую рукавную пленку помещают множество позиций. В заключении, механическое устройство снова высвобождает пленку, которая замыкает множество позиций благодаря реализации упругого восстановления пленки.
Пленки, соответствующие настоящему изобретению, могут воспринимать типографскую печать после проведения обработки в коронном разряде.
Следующие далее примеры приводятся для иллюстрации, но не для ограничения настоящего изобретения.
Данные, относящиеся к полимерным смесям и пленкам примеров, определяли при использовании способов, описанных далее.
- MFR: измеряли в соответствии со способом ISO 1133 (190°С, 2,16 кг).
- Плотность: измеряли в соответствии со способом ASTM D-792.
- Содержание сомономера: определяли при использовании ИК-спектроскопии, если только не указано другого.
- Содержание фракций, растворимых и нерастворимых в ксилоле при 25°С: 2,5 г полимера растворяли в 250 мл ксилола при 135°С при перемешивании. По истечении 20 минут раствору давали возможность охладиться до 25°С, все еще при перемешивании, а после этого давали возможность отстояться в течение 30 минут. Осадок отфильтровывали при использовании фильтровальной бумаги, раствор упаривали в потоке азота, а остаток высушивали в вакууме при 80°С до тех пор, пока не добивались постоянства массы. Таким образом, рассчитывали массовый процент полимера, растворимого и нерастворимого при комнатной температуре (25°С).
- Сопротивление раздиру: измеряли при использовании прибора системы Элмендорфа для испытания на раздир в соответствии со способом ASTM D-1922 при проведении определения как в продольном направлении, так и в поперечном направлении.
- 2%-ный секущий модуль при растяжении: определяли в соответствии со способом ASTM D 822.
- Предел прочности при растяжении и остаточная прочность: определяли в соответствии со внутрифирменным способом МА 17301, доступным по запросу. Использовали образец пленки с размерами 12,7 мм × 100 мм.
Испытание проводили для образца пленки, отрезанного от пленки. Пленку предварительно выдерживали при 23°С, 50% составляли относительную влажность, в течение, по меньшей мере, 24 часов, но не более, чем 48 часов.
Образец пленки помещали в динамометр типа Instron, функционирующий при скорости растяжения, равной 50 мм/мин. Пленку подвергали напряжению вплоть до достижения деформации 30%. Прочность измеряли тогда, когда достигали деформации 30% (максимальная прочность), и по истечении 240 минут после того, как достигали деформации 30% (прочность 240). Соотношение остаточной прочности определяли как соотношение между остаточной прочностью при прочности 240 и максимальной прочностью.
- Определение ударной прочности пленок при использовании падающего заостренного груза: определяли в соответствии со способом ASTM D 1709A.
- Мутность: определяли в соответствии со способом ASTM D 1003.
- Испытание для упаковывания: пленки, полученные таким образом, как это описывается в примерах, использовали для обертывания 6 бутылок. Бутылки упаковывали при использовании упаковочной установки, описанной в итальянском патенте № 1285827, установка также производила сварку двух краев пленки.
Оцениваемые свойства представляли собой сопротивление участка пленки, подвергнутого сварке, и качество упаковывания.
Качество сварки определяли при проведении оценки сопротивления при пластическом течении или при разрыве для подвергнутого сварке участка после проведения сварки.
Качество упаковывания определяли в результате проведения оценки жесткости упакованных позиций по истечении 1 минуты.
Полимеры, использованные в примерах и сравнительных примерах
- Сополимер этилена-бутилакрилата, сополимер ЭБА (1): содержание повторяющихся звеньев, полученных из бутилакрилата, составляет 4,5% (мас.), значение MFR составляет 0,25 г/10 мин, а плотность составляет 0,922 г/мл.
- Сополимер этилена-бутилакрилата, сополимер ЭБА (2): содержание повторяющихся звеньев, полученных из бутилакрилата, составляет 6,5% (мас.), значение MFR составляет 0,25 г/10 мин, а плотность составляет 0,923 г/мл.
- Сополимер этилена-бутилакрилата, сополимер ЭБА (3): содержание повторяющихся звеньев, полученных из бутилакрилата, составляет 3,0% (мас.), значение MFR составляет 0,5 г/10 мин, а плотность составляет 0,923 г/мл.
- Смесь сополимера этилена-винилацетата, сополимер ЭВА (1): это смесь, полученная из 44% (мас.) сополимера этилена-винилацетата, характеризующегося содержанием повторяющихся звеньев, полученных из винилацетата, равным 14% (мас.), значением MFR, равным 0,3 г/10 мин, и плотностью, равной 0,938 г/мл, и 56% (мас.) этиленового гомополимера низкой плотности (ПЭНП), описанного в настоящем документе далее; плотность смеси составляет 0,930 г/мл.
- Сополимер этилена-винилацетата, сополимер ЭВА (2): содержание повторяющихся звеньев, полученных из винилацетата, составляет 5,0% (мас.), значение MFR составляет 0,5 г/10 мин, а плотность составляет 0,928 г/мл.
- Смесь сополимера этилена-метилакрилата, сополимер ЭМА: это смесь, полученная из 25,3% (мас.) сополимера этилена-метилакрилата, характеризующегося содержанием повторяющихся звеньев, полученных из метилакрилата, равным 23,9% (мас.) (согласно определению по методу 13С ЯМР-спектроскопии), значением MFR, равным 2,4 г/10 мин, и плотностью, равной 0,946 г/мл, и 74,7% (мас.) этиленового гомополимера низкой плотности (ПЭНП), описанного в настоящем документе далее, плотность смеси составляет 0,928 г/мл.
- Смесь сополимера этилена-этилакрилата, сополимер ЭЭА: это смесь, полученная из 38,7% (мас.) сополимера этилена-этилакрилата, характеризующегося содержанием повторяющихся звеньев, полученных из этилакрилата, равным 16,5% (мас.) (согласно определению по методу 13С ЯМР-спектроскопии), значением MFR, равным 1,1 г/10 мин, и плотностью, равной 0,929 г/мл, и 61,3% (мас.) этиленового гомополимера низкой плотности (ПЭНП), описанного в настоящем документе далее, плотность смеси составляет 0,925 г/мл.
- Полиэтилен низкой плотности, ПЭНП: этиленовый гомополимер характеризуется значением MFR, равным 0,3 г/10 мин, и плотностью, равной 0,923 г/мл.
- Линейный сополимер этилена-октена-1 низкой плотности, ЛПЭНП (1): содержание повторяющихся звеньев, полученных из октена-1, составляет 10,0% (мас.) (2,71% (моль.)), значение MFR составляет 2,5 г/10 мин, а плотность составляет 0,919 г/мл.
- Линейный сополимер этилена-октена-1 низкой плотности, ЛПЭНП (2): содержание повторяющихся звеньев, полученных из октена-1, составляет 9,5% (мас.) (2,56% (моль.)), значение MFR составляет 1 г/10 мин, а плотность составляет 0,918 г/мл.
- Линейный сополимер этилена-гексена-1 низкой плотности, ЛПЭНП (3): содержание повторяющихся звеньев, полученных из гексена-1, составляет 12,1% (мас.) (4,39% (моль.)), значение MFR составляет 2,3 г/10 мин, а плотность составляет 0,917 г/мл.
- Сополимер этилена-октена-1 очень низкой плотности, VLDPE: содержание повторяющихся звеньев, полученных из октена-1, составляет 15,3% (мас.) (4,3% (моль.)), значение MFR составляет 1 г/10 мин, а плотность составляет 0,912 г/мл.
- Смесь этиленового сополимера, смесь ЛПЭНП: она состоит из (а) 85% (мас.) терполимера этилена и бутена-1 и гексена-1, характеризующегося содержанием повторяющихся звеньев, полученных из бутена-1, равным 6,5% (мас.) (3,45% (моль.)), и содержанием повторяющихся звеньев, полученных из гексена-1, равным 4% (мас.) (1,42% (моль.)), плотностью, равной 0,919 г/мл, и (b) 15% (мас.) терполимера пропилена и этилена и бутена-1, где содержания повторяющихся звеньев, полученных из пропилена, этилена и бутена-1, составляют 92,1, 2,3 и 5,6% (мас.), соответственно, плотность составляет 0,90 г/мл; Смесь характеризуется значением MFR, равным 0,7 г/10 мин, и плотностью, равной 0,916 г/мл.
- Сополимер этилена-гексена-1, mPE (1): содержание повторяющихся звеньев, полученных из гексена-1, составляет 7,0% (мас.) (2,45% (моль.)), значение MFR составляет 1 г/10 мин, а плотность составляет 0,918 г/мл. Сополимер получают при использовании металлоценового катализатора;
- Сополимер этилена-гексена-1, mPE (2): содержание повторяющихся звеньев, полученных из гексена-1, составляет 3,9% (мас.) (1,33% (моль.)), значение MFR составляет 0,7 г/10 мин, а плотность составляет 0,927 г/мл. Сополимер получают при использовании металлоценового катализатора.
Примеры 1-14 и сравнительные примеры 1-3
Полимерную смесь получали в результате экструдирования надлежащих компонентов в экструдере одночервячного типа (длина червяка L/D 30). В таблице 1 приводятся использованные полимеры и их относительные количества.
После этого из полученных таким образом полимерных смесей получали пленки при использовании 40-миллиметрового одночервячного экструдера с нарезной зоной питания (KRC40), таким образом получали однослойные пленки, получаемые при экструдировании с раздувом. Пленки, соответствующие настоящему изобретению, получали при степени раздува, превышающей 1,8, в то время как сравнительные пленки получали при степени раздува, меньшей или равной 1,8.
Физические и механические свойства пленок, а также результаты в испытании по увязыванию, проведенного для пленок, приводятся в таблице 2 и таблице 3.
В сопоставлении с пленками из сравнительных примеров пленки, соответствующие настоящему изобретению, демонстрировали как хороший баланс механических свойств, хорошую прозрачность, так и хорошую способность к сварке. Сопротивление пленки, подвергнутой сварке, представляет собой косвенный показатель способности пленки к сварке. Испытание по увязыванию демонстрирует то, что только пленки, соответствующие настоящему изобретению, обладают теми основными свойствами, которые делают пленку подходящей для увязывания.
1) Усилие, необходимое для того, чтобы вызвать растяжение образца материала на 30%.
(продолжение)
Испытание для упаковывания
Изобретение относится к технологии получения пленок, в частности к получению растягивающихся упаковочных пленок, которые могут быть использованы в качестве растягивающихся клейких оболочек в различных операциях по увязыванию, упаковыванию и обертыванию. Пленка выполнена из полимерной смеси, содержащей (мас.%): 50-90% композиции этиленового полимера и 10-50% полимерного компонента на этиленовой основе, имеющего плотность в диапазоне от 0,9 до 0,930 г/мл и скорость течения расплава вплоть до 4 г/10 мин. Композиция этиленового полимера содержит повторяющееся звено, полученное из сложного эфира, выбираемого из (1) этиленненасыщенного органического мономера в виде сложных эфиров ненасыщенных С3-С10 одноосновных карбоновых кислот и C1-C24 одновалентных алифатических или алициклических спиртов, и (2) виниловых сложных эфиров насыщенных C2-C18 карбоновых кислот, где содержание сложного эфира находится в диапазоне от 2,5 до 8 мас.%. Композиция этиленового полимера имеет плотность в диапазоне от 0,920 до 0,94 г/мл. Растягивающаяся упаковочная пленка имеет соотношение между значением сопротивления раздиру в продольном направлении и значение сопротивления раздиру в поперечном направлении, превышающее 0,3, и величину предела прочности при растяжении в продольном направлении при 30% в диапазоне от 6,5 до 15 Н. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл.
I) от 50 до 90% композиции этиленового полимера, содержащей повторяющееся звено, полученное из сложного эфира, выбираемого из (1) этиленненасыщенного органического мономера в виде сложных эфиров ненасыщенных С3-С20 одноосновных карбоновых кислот и C1-C24 одновалентных алифатических или алициклических спиртов, и (2) виниловых сложных эфиров насыщенных C2-C18 карбоновых кислот, где содержание сложного эфира находится в диапазоне от 2,5 до 8 мас.% в расчете на общую массу конечной композиции этиленового полимера; при этом композиция этиленового полимера имеет плотность в диапазоне от 0,920 до 0,94 г/мл; и
II) от 10 до 50% полимерного компонента на этиленовой основе, имеющего плотность в диапазоне от 0,9 до 0,930 г/мл и скорость течения расплава вплоть до 4 г/10 мин; при этом упомянутый компонент выбирают из
i) линейного полиэтилена, состоящего из этилена и от 0,5 до 20 мол.% α-олефина СН2=CHR, где R представляет собой углеводородный радикал, содержащий 2-8 атомов углерода; и
ii) смеси полимеров, содержащей (а) 80-100 мас.ч. статистического полимера этилена и, по меньшей мере, одного α-олефина CH2=CHR, где R представляет собой углеводородный радикал, содержащий 1-10 атомов углерода, при этом упомянутый полимер содержит вплоть до 20 мол.% α-олефина CH2=CHR и имеет плотность в диапазоне от 0,88 до 0,945 г/мл;
и (b) от 5 до 30 мас.ч. статистического интерполимера пропилена и, по меньшей мере, одного α-олефина СН2=СНК, где R представляет собой углеводородный радикал, содержащий от 2 до 10 атомов углерода, и возможно этилена, при этом упомянутый интерполимер (b) содержит от 60 до 98 мас.% звеньев, полученных из пропилена, от 2 до 40 мас.% повторяющихся звеньев, полученных из α-олефина CH2=CHR, и от 0 до 10 мас.% повторяющихся звеньев, полученных из этилена, и имеет содержание фракции, нерастворимой в ксилоле при комнатной температуре, превышающее 70%; причем упомянутая растягивающаяся упаковочная пленка имеет соотношение между значением сопротивления раздиру в продольном направлении и значение сопротивления раздиру в поперечном направлении, превышающее 0,3, и величину предела прочности при растяжении в продольном направлении при 30% в диапазоне между 6,5 и 15 Н.
| US 4504434 A, 12.03.1985 | |||
| ЕР 0346944 А, 20.12.1989 | |||
| US 6492010 А, 10.12.2002 | |||
| WO 9520009 A1, 27.07.1995 | |||
| ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕЕ ФОРМОВАННОЕ ИЗДЕЛИЕ | 1995 |
|
RU2146728C1 |
