Настоящее изобретение относится к полимерной пленке (P), содержащей по меньшей мере один сополиамид, причем сополиамид получен полимеризацией по меньшей мере одного лактама и смеси мономеров (M). Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения полимерной пленки (P), а также к применению полимерной пленки (P) в качестве упаковочной пленки.
Полиамиды имеют особое промышленное значение, поскольку они характеризуются очень хорошими механическими свойствами, в частности они имеют высокую прочность и ударную вязкость, хорошую химическую стойкость, а также высокую стойкость к истиранию. Их используют, например, для производства рыболовных лесок, альпинистских веревок и напольных ковров. Кроме того, полиамиды используют для производства упаковочных пленок и упаковочных оболочек.
Обзор применения в качестве упаковочных пленок и упаковочных оболочек, а также их получения представлен, например, в Encylcopedia of Polymer Science and Engineering, 2-ое изд., том 7, стр. 73-127, том 10, стр. 684-695 (John Wiley & Sons, Inc., 1987). Однако описанные там полиамидные пленки очень жесткие, имеют низкую прочность к продолжению разрыва и высокую плотность.
Поэтому для упаковочных пленок и упаковочных оболочек часто используют сополиамиды, которые объединяют в себе положительные свойства различных полиамидов. В уровне техники описаны различные сополиамиды.
В европейской заявке ЕР 0352562 описаны пленки из сополиамидов, причем сополиамиды получены из ε-капролактама и предпочтительно от 1 до 10 мас.ч. димерной кислоты и диамина. В таком случае сополиамиды могут быть использованы для производства плоских или выдувных пленок. Кроме того, они подходят для производства композитных пленок.
Недостаток сополиамидных пленок, описанных в ЕР 0352562, состоит в том, что они имеют относительно низкую прочность к продолжению разрыва, высокий модуль упругости и низкую энергию прокола.
Немецкий патент DE 2846596 описывает формованное изделие из сополиамида, полученного из капролактама, димеров жирных кислот и гексаметилендиамина. Однако описанные термопласты не могут быть экструдированы в пленку.
Задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предоставить полимерную пленку, которая содержит полиамид и не имеет недостатков полимерных пленок, описанных в предшествующем уровне техники, или имеет, но в уменьшенной степени. К тому же полимерная пленка должна быть максимально простой и недорогой в производстве.
Данную задачу решают с помощью полимерной пленки (P), содержащей по меньшей мере один сополиамид, полученный полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В).
Неожиданно было обнаружено, что полимерная пленка (P) согласно изобретению обладает высокой прочностью к продолжению разрыва, как в направлении экструзии, так и перпендикулярно ему. Это особенно выгодно, когда полимерную пленку (P) согласно изобретению используют в качестве упаковочной пленки.
Кроме того, полимерная пленка (Р) согласно изобретению обладает высокой прозрачностью, а также высокой ударной вязкостью при низкой температуре. К тому же является преимуществом, что полимерная пленка (P) согласно изобретению является менее жесткой, чем описанные в предшествующем уровне техники полимерные пленки (P), которые содержат полиамид или сополиамид. Кроме того, полимерная пленка (P) согласно изобретению имеет пониженный модуль упругости и высокую устойчивость к проколу в сухом состоянии. Высокая устойчивость к проколу также в частности важна тогда, когда полимерную пленку (P) применяют в качестве упаковочной пленки.
Далее изобретение будет объяснено более подробно.
Полимерная пленка (Р)
Согласно изобретению полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один сополиамид.
В рамках настоящего изобретения под «по меньшей мере одним сополиамидом» понимают как ровно один сополиамид, так и смесь двух или более сополиамидов. Полимерная пленка (Р) имеет, например, толщину в диапазоне от 0,1 мкм до 1 мм, предпочтительно толщину в диапазоне от 5 до 500 мкм и особенно предпочтительно в диапазоне от 20 до 100 мкм. Поэтому объектом настоящего изобретения является также полимерная пленка (Р), причем полимерная пленка (Р) имеет толщину в диапазоне от 0,1 мкм до 1 мм.
Полимерная пленка (Р) дополнительно к по меньшей мере одному сополиамиду может содержать по меньшей мере один дополнительный полимер (wP).
«По меньшей мере, один дополнительный полимер (wP)» в рамках настоящего изобретения означает как ровно один дополнительный полимер (wP), так и смесь двух или более дополнительных полимеров (wP). В качестве по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) пригодными являются все известные специалисту в данной области техники полимеры. Само собой разумеется, что по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) отличается от по меньшей мере одного сополиамида.
Предпочтительным является по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), выбранный из группы, состоящей из полиолефинов, поли(этиленвиниловых спиртов), поли(этиленвинилацетатов), полиэтилентерефталатов, поливинилиденхлоридов, привитых малеиновым ангидридом полиолефинов, сложных полиэфиров и иономеров. Особо предпочтительным является по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), выбранный из группы, состоящей из полиолефинов, поли(этиленвиниловых спиртов), поли(этиленвинилацетатов), полиэтилентерефталатов, поливинилиденхлоридов, привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов. Наиболее предпочтительным является по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), выбранный из группы, состоящей из полиолефинов, привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов и этиленвиниловых спиртов.
Если по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) выбран из группы, состоящей из полиолефинов, то является предпочтительным, чтобы в качестве по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) применяли дополнительно привитые ангидридом малеиновой кислоты полиолефины. При этом возможно, чтобы в качестве по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) использовали смесь полиолефинов и привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов. Также возможно, что в случае если полимерная пленка (Р) представляет собой описанную ниже многослойную пленку, то полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один первый дополнительный слой из по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), причем по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) первого дополнительного слоя выбран из группы, состоящей из привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов, и полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один второй дополнительный слой из по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), причем по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) второго дополнительного слоя выбран из группы, состоящая из полиолефинов. В таком случае полимерная пленка (Р) предпочтительно содержит первый дополнительный слой между первым слоем, содержащим по меньшей мере один сополиамид, и вторым дополнительным слоем.
Полиолефины, как таковые, известны специалисту в данной области. Предпочтительными полиолефинами являются полипропилен (PP), полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) и полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE).
Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) представляет собой сополимер этилена и по меньшей мере одного α-олефина с 4-8 атомами углерода. Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) характеризуется длинными полимерными цепями с короткими боковыми цепями. Длина боковых цепей в линейном полиэтилене низкой плотности (LLDPE) обычно короче, чем в полиэтилене низкой плотности (LDPE) и в полиэтилене средней плотности (MDPE). Температура плавления линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) предпочтительно находится в диапазоне от 110 до 130°C, его плотность находится в диапазоне от 0,91 до 0,93 г/см3.
Полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE) представляет собой сополимеры этилена и по меньшей мере одного α-олефина с 4-8 атомами углерода. Они обычно имеют температуру плавления в диапазоне от 110 до 130°С и плотность в диапазоне от 0,86 до<0,91 г/см3. Доля α-олефинов с 4-8 атомами углерода в VLDPE как правило выше, чем в LLDPE.
В рамках настоящего изобретения под «α-олефином с 4-8 атомами углерода» понимают линейные и разветвленные, предпочтительно линейные алкилены, имеющие от 4 до 8 атомов углерода, которые ненасыщены в α-положении, то есть имеют двойную С-С-связь в α-положении. Примерами таковых являются 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен и 1-октен. Предпочтительными являются 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.
Предпочтительными поли(этиленвинилацетатами) являются сополимеры этилена с винилацетатом. Например, для получения используют этилен в количестве от 82 до 99,9% мас. и винилацетат в количестве от 0,1 до 18% мас., предпочтительно этилен в количестве от 88 до 99,9% мас. и винилацетат в количестве от 0,1 до 12% мас.
Предпочтительные поли(этиленвиниловые спирты) можно получить путем полного или частичного омыления ранее описанных поли(этиленвинилацетатов). Например, поли(этиленвиниловые спирты) содержат от 50 до 75% мол. этилена и от 25 до 50% мол. винилового спирта, в пересчете на общее молярное количество поли(этиленвиниловых спиртов).
Полимерная пленка (Р) может содержать по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в виде бленды (смеси) по меньшей мере с одним сополиамидом.
Кроме того, является возможным и согласно изобретению предпочтительным, что полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, и полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один дополнительный слой, содержащий по меньшей мере один дополнительный полимер (wP). В данном варианте осуществления является предпочтительным, чтобы по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, не содержал дополнительного полимера (wP).
«По меньшей мере один первый слой» в рамках настоящего изобретения означает, как ровно один первый слой, так и два или более первых слоев.
«По меньшей мере один дополнительный слой» в рамках настоящего изобретения означает, как ровно один дополнительный слой, так и два или более дополнительных слоев. Предпочтительным является два или более дополнительных слоев.
Также является предпочтительным, что полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, и полимерная пленка (Р) кроме того содержит по меньшей мере один дополнительный слой, причем по меньшей мере один дополнительный слой содержит по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), который выбран из группы, состоящей из полиолефинов, поли(этиленвиниловых спиртов), поли(этиленвинилацетатов), полиэтилентерефталатов, поливинилиденхлоридов и привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), причем полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, и полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один дополнительный слой, причем по меньшей мере один дополнительный слой содержит по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), который выбран из группы, состоящей из полиолефинов, поли(этиленвиниловых спиртов), поли(этиленвинилацетатов), полиэтилентерефталатов, поливинилиденхлоридов и привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов.
Если полимерная пленка (Р), кроме по меньшей мере одного первого слоя, не содержит никакого дополнительного слоя, то такую полимерную пленку (Р) называют также монопленкой. Если полимерная пленка (Р) представляет собой монопленку, то она может содержать ровно один первый слой и не иметь дополнительного слоя, и также возможно, что она содержит два или более первых слоя и не имеет дополнительного слоя. Если полимерная пленка (Р) содержит два или более первых слоя и является монопленкой, то два или более первых слоя имеют одинаковый состав.
Если полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, и по меньшей мере один дополнительный слой, содержащий по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), то полимерную пленку (Р) также называют многослойной пленкой.
Например, полимерная пленка (Р) в таком случае содержит от 1 до 11 первых слоев, содержащих по меньшей мере один сополиамид, и от 1 до 13 дополнительных слоев, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP). Предпочтительно, полимерная пленка (Р) содержит от 1 до 5 первых слоев, содержащих по меньшей мере один сополиамид, и от 1 до 11 дополнительных слоев, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP). Особенно предпочтительно, полимерная пленка (Р) содержит от 1 до 3 первых слоев, содержащих по меньшей мере один сополиамид, и от 1 до 7 дополнительных слоев, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP).
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один первый слой состоит из по меньшей мере одного сополиамида. Также является предпочтительным, что по меньшей мере один дополнительный слой состоит из по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP).
Таким образом, термин «полимерная пленка (Р)» в рамках настоящего изобретения включает как монопленки, так и многослойные пленки.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), причем полимерная пленка (Р) представляет собой монопленку или многослойную пленку.
Как было ранее описано, полимерная пленка (Р) обычно имеет толщину в диапазоне от 0,1 мкм до 1 мм, предпочтительно в диапазоне от 5 до 500 мкм и особо предпочтительно в диапазоне от 10 до 100 мкм.
Если полимерная пленка (Р) представляет собой монопленку и если она содержит только один первый слой, то первый слой имеет такую же толщину, что и полимерная пленка (Р), например, в диапазоне от 0,1 мкм до 1 мм, предпочтительно в диапазоне от 5 до 500 мкм и более предпочтительно в диапазоне от 10 до 100 мкм. Если полимерная пленка (Р) является монопленкой и содержит два или более первых слоев, то толщина каждого первого слоя обычно меньше, чем толщина полимерной пленки (Р). Сумма толщин отдельных первых слоев в основном соответствует толщине полимерной пленки (Р). Например, по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, в таком случае имеет толщину в диапазоне от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 50 мкм и особенно предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15 мкм.
Если полимерная пленка (Р) представляет собой многослойную пленку, то толщина отдельных слоев полимерной пленки (Р), то есть толщина по меньшей мере одного первого слоя, содержащего по меньшей мере один сополиамид, и толщина по меньшей мере одного дополнительного слоя, содержащего по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), обычно меньше, чем толщина полимерной пленки (Р). Сумма толщин отдельных слоев в основном соответствует толщине полимерной пленки (Р).
Например, по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиомид, в таком случае имеет толщину в диапазоне от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 50 мкм и особенно предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15 мкм. По меньшей мере один дополнительный слой, содержащий по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), в таком случае имеет, например, толщину в диапазоне от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 50 мкм и особенно предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15 мкм.
Полимерная пленка (Р) может содержать по меньшей мере одно средство, повышающее адгезию. Такой вариант осуществления предпочтителен, если полимерная пленка (Р) представляет собой многослойную пленку.
В рамках настоящего изобретения под «по меньшей мере одно средство, повышающее адгезию» понимают как ровно одно средство, повышающее адгезию, так и смесь двух или более средств, повышающих адгезию.
Если полимерная пленка (Р) представляет собой многослойную пленку, то по меньшей мере одно средство, повышающее адгезию, может содержаться вместе с по меньшей мере одним сополиамидом в по меньшей мере одном первом слое. Также возможно, что по меньшей мере одно средство, повышающее адгезию, присутствует вместе с по меньшей мере одним дополнительным полимером (wP) в по меньшей мере одном дополнительном слое. Кроме того возможно, что по меньшей мере одно средство, повышающее адгезию, присутствует в качестве по меньшей мере одного вспомогательного слоя в полимерной пленке (Р). Данный вариант осуществления является предпочтительным.
Если по меньшей мере одно средство, повышающее адгезию, присутствует в качестве по меньшей мере одного вспомогательного слоя в полимерной пленке (Р), то этот по меньшей мере один вспомогательный слой предпочтительно находится между по меньшей мере одним дополнительным слоем, содержащим по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), и по меньшей мере одним первым слоем, содержащим по меньшей мере один сополиамид. По меньшей мере один слой средства, повышающего адгезию, имеет, например, толщину от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 50 мкм и особенно предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15 мкм.
Подходящие средства, повышающие адгезию, как таковые известны специалисту в данной области. Предпочтительными средствами, повышающими адгезию, являются сополимеры этилена с ангидридом малеиновой кислоты или сополимер этилена с винилацетатом. Предпочтительным является сополимер линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и ангидрида малеиновой кислоты или сополимер этилена и винилацетата, причем для получения сополимера используют >18% мас. винилацетата и <82% мас. этилена. Указанные сополимеры коммерчески доступны, например, под торговой маркой Bynel 4105 фирмы DuPont или Escorene FL00119 фирмы Exxon. Предпочтительными сополимерами этилена с ангидридом малеиновой кислоты, используемыми в качестве средств, повышающих адгезию, являются привитые ангидридом малеиновой кислоты полимеры или сополимеры этилена.
Кроме того полимерная пленка (Р) может содержать добавки. Такого рода добавки известны специалисту в данной области техники и, например, выбираются из группы, состоящей из стабилизаторов, красителей, антистатиков, средств для повышения клейкости, средств против слеживания, вспомогательных веществ, облегчающих переработку, антиоксидантов, светостабилизаторов, УФ-абсорберов, смазочных материалов и зародышеобразующих средств.
Подходящими красителями являются органические и неорганические пигменты, такие как, например, снабженный шлихтующим веществом диоксид титана. Подходящими средствами для повышения клейкости являются, например, полиизобутилен (PIB) или этиленвинилацетат (EVA). Подходящими средствами против слеживания являются, например, частицы диоксида кремния или карбоната кальция. Подходящими светостабилизаторами являются, например, так называемые HALS (англ. Hindered Amine Light Stabilizer, светостабилизаторы на основе стерически затрудненных аминов). В качестве вспомогательного средства, облегчающего переработку, или смазочного материала можно, например, использовать этиленбисстеарамидный (EBS) воск. Зародышеобразующими средствами могут быть, например, органические или неорганические агенты инициирования центров кристаллизации любого типа, например тальк.
Добавки могут содержаться как по меньшей мере в одном первом слое, так и по меньшей мере в одном дополнительном слое. Они могут содержаться только в одном из этих слоев, а также могут быть включены в каждый из этих слоев.
Сополиамид
Согласно изобретению полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один сополиамид, который получают полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В).
Термины «компонент (А)» и «по меньшей мере один лактам» в рамках настоящего изобретения используются как синонимы и, следовательно, имеют одинаковое значение. То же самое относится и к терминам «компонент (В)» и «смесь мономеров (М)». Указанные термины в рамках настоящего изобретения также используются как синонимы и, следовательно, имеют одинаковое значение.
В рамках настоящего изобретения под «по меньшей мере одним лактамом» понимают как ровно один лактам, так и смесь двух или более лактамов. Предпочтительным является ровно один лактам.
Согласно изобретению по меньшей мере один сополиамид получают полимеризацией от 15 до 84% мас. компонента (А) и от 16 до 85% мас. компонента (В), причем предпочтительно сополиамид получают полимеризацией от 40 до 83% мас. компонента (A) и от 17 до 60% мас.компонента (B), особенно предпочтительно по меньшей мере один сополиамид, получают полимеризацией от 60 до 80% мас. компонента (A) и от 20 до 40% мас. компонента (B), причем значения массовых процентов компонентов (A) и (B) в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (A) и (B). Предпочтительно, сумма значений массовых процентов компонентов (А) и (В) дает 100% мас.
Само собой разумеется, что массовые проценты компонентов (A) и (B) относятся к массовым процентам компонентов (A) и (B) до полимеризации, то есть когда компоненты (A) и (B) еще не прореагировали между собой. Во время полимеризации массовое соотношение компонентов (А) и (В) при необходимости может изменяться.
Согласно изобретению сополиамид получают полимеризацией компонентов (А) и (В). Полимеризация компонентов (А) и (В) известна специалисту в данной области. Обычно полимеризация компонентов (А) с (В) представляет собой реакцию конденсации. Во время реакции конденсации компонент (A) реагирует с компонентами (B1) и (B2), содержащимися в компоненте (B), а также при необходимости с описанным ниже дополнительным компонентом (B3), который также может присутствовать в компоненте (B). В этом случае между отдельными компонентами образуются амидные связи. Обычно компонент (А) во время полимеризации находится в состоянии с по меньшей мере частично раскрытой цепью, то есть в виде аминокислоты.
Полимеризация компонентов (А) и (В) может проходить в присутствии катализатора. Подходящими катализаторами являются все катализаторы, известные специалисту в данной области, которые катализируют полимеризацию компонентов (А) и (В). Такого рода катализаторы известны специалисту в данной области. Предпочтительными катализаторами являются соединения фосфора, такие как гипофосфит натрия, фосфористая кислота, трифенилфосфин или трифенилфосфит.
При полимеризации компонентов (А) и (В) образуется сополиамид, который таким образом содержит структурные звенья, полученные из компонента (А), и структурные звенья, полученные из компонента (В). Структурные звенья, полученные из компонента (B), содержат структурные звенья, полученные из компонентов (B1) и (B2) а также при необходимости из компонента (B3). При полимеризации компонентов (А) и (В) сополиамид образуется в виде сополимера. Сополимер может быть статистическим сополимером, а также возможно, что он является блок-сополимером.
В блок-сополимере образуются блоки звеньев, полученных из компонента (B), и блоки звеньев, полученных из компонента (A). Они чередуются. В случае статистического сополимера структурные звенья, полученные из компонента (A), чередуются со структурными звеньями, полученными из компонента (B). Данное чередование происходит статистически, например, за двумя структурными звеньями, полученными из компонента (B), может следовать структурное звено, полученное из компонента (A), за которым опять следует структурное звено, полученное из компонента (B), за которым затем следует структурное звено, содержащее три структурных звена, полученные из компонента (A).
Предпочтительно по меньшей мере один сополиамид представляет собой статистический сополимер.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), в которой по меньшей мере один сополиамид представляет собой статистический сополимер.
Получение по меньшей мере одного сополиамида предпочтительно включает следующие стадии:
а) полимеризация компонентов (А) и (В) с получением по меньшей мере одного первого сополиамида,
b) гранулирование полученного на стадии а) по меньшей мере одного первого сополиамида с получением по меньшей мере одного гранулированного сополиамида,
с) экстракция полученного на стадии b) по меньшей мере одного гранулированного сополиамида водой с получением по меньшей мере одного экстрагированного сополиамида,
d) сушка полученного на стадии с) по меньшей мере одного экстрагированного сополиамида при температуре (TT) с получением по меньшей мере одного сополиамида.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), в которой сополиамид получен способом, включающим следующие стадии:
а) полимеризация компонентов (А) и (В) с получением по меньшей мере одного первого сополиамида,
b) гранулирование полученного на стадии а) по меньшей мере одного первого сополиамида с получением по меньшей мере одного гранулированного сополиамида,
с) экстракция полученного на стадии b) по меньшей мере одного гранулированного сополиамида водой с получением по меньшей мере одного экстрагированного сополиамида,
d) сушка полученного на стадии с) по меньшей мере одного экстрагированного сополиамида при температуре (TT) с получением по меньшей мере одного сополиамида.
Полимеризация на стадии а) может происходить во всех известных специалисту в данной области реакторах. Предпочтительными являются реакторы с мешалкой. Дополнительно для улучшения протекания реакции могут быть использованы известные специалисту в данной области вспомогательные средства, например противовспенивающее средство, такое как полидиметилсилоксан (PDMS).
На стадии b) по меньшей мере один первый сополиамид, полученный на стадии а), может быть гранулирован всеми известными специалисту в данной области способами, например, посредством штрангового гранулирования или подводного гранулирования.
Экстракция на стадии с) может быть осуществлена всеми способами, известными специалисту в данной области. Во время экстракции на стадии с) обычно экстрагируют из по меньшей мере одного гранулированного сополиамида побочные продукты, образующиеся во время полимеризации компонентов (А) и (В) на стадии а).
На стадии d) сушат по меньшей мере один экстрагированный сополиамид, полученный на стадии с). Способы сушки известны специалисту в данной области. Согласно изобретению по меньшей мере один экстрагированный сополиамид сушат при температуре (TТ). Температура (TТ) предпочтительно выше температуры стеклования (TG(С)) по меньшей мере одного сополиамида и ниже температуры плавления (TM(С)) по меньшей мере одного сополиамида.
Сушку на стадии d) обычно проводят в течение периода времени от 1 до 100 часов, предпочтительно от 2 до 50 часов и особо предпочтительно от 3 до 40 часов.
Считается, что в результате сушки на стадии d) молекулярная масса по меньшей мере одного сополиамида дополнительно увеличивается.
По меньшей мере, один сополиамид обычно имеет температуру стеклования (TG(С)). Температура стеклования (TG(С)) находится, например, в диапазоне от 20 до 50°C, предпочтительно в диапазоне от 23 до 47°C, особо предпочтительно в диапазоне от 25 до 45°C, определенном согласно ISO11357-2:2014.
Поэтому объектом настоящего изобретение также является полимерная пленка (Р), в которой по меньшей мере один сополиамид имеет температуру стеклования (TG(С)), причем температура стеклования (TG(С)) находится в диапазоне от 20 до 50°C.
Температура стеклования (TG(С)) по меньшей мере одного сополиамида в соответствии с ISO 11357-2:2014 в рамках настоящего изобретения относится к температуре стеклования (TG(С)) сухого сополиамида.
«Сухой» в рамках настоящего изобретения означает, что по меньшей мере один сополиамид содержит менее 1% мас., предпочтительно менее 0,5% мас. и особо предпочтительно менее 0,1% мас. воды, в пересчете на общую массу по меньшей мере одного сополиамида. Более предпочтительно «сухой» означает, что по меньшей мере один сополиамид не содержит воды, и наиболее предпочтительно по меньшей мере один сополиамид не содержит растворителя.
Кроме того, по меньшей мере один сополиамид обычно имеет температуру плавления (ТM(С)). Температура плавления (TM(С)) по меньшей мере одного сополиамида находится, например, в диапазоне от 150 до 210°C, предпочтительно в диапазоне от 160 до 205°C, особо предпочтительно в диапазоне от 160 до 200°C, определенном согласно ISO11357-3:2014.
Поэтому объектом настоящего изобретение также является полимерная пленка (Р), в которой по меньшей мере один сополиамид имеет температуру плавления (TM(С)), причем температура плавления (TM(С)) находится в диапазоне от 150 до 210°C.
По меньшей мере один сополиамид в основном обладает характеристической вязкостью (VZ(C)) в диапазоне от 150 до 300 мл/г, определенной в 0,5%-ном по массе растворе по меньшей мере одного сополиамида в смеси фенол / о-дихлорбензол в массовом соотношении 1: 1.
Характеристическая вязкость (VZ(C)) по меньшей мере одного сополиамида предпочтительно находится в диапазоне от 160 до 290 мл/г и особо предпочтительно в диапазоне от 170 до 280 мл/г, определяемая в 0,5%-ном по массе растворе по меньшей мере одного сополиамида в смеси фенол / о-дихлорбензол в массовом соотношении 1: 1.
Поэтому объектом настоящего изобретение также является полимерная пленка (Р), в которой по меньшей мере один сополиамид обладает характеристической вязкостью (VZ(C)) в диапазоне от 150 до 300 мл/г, определенной в 0,5%-ном по массе растворе по меньшей мере одного сополиамида в смеси фенол / о-дихлорбензол в массовом соотношении 1: 1.
Компонент (А)
Компонент (А) представляет собой по меньшей мере один лактам.
Лактамы как таковые известны специалисту в данной области. Согласно изобретению предпочтительными являются лактамы, имеющие от 4 до 12 атомов углерода.
В рамках настоящего изобретения под лактамами понимают циклические амиды, которые имеют в кольце предпочтительно от 4 до 12, особенно предпочтительно от 5 до 8 атомов углерода.
Подходящие лактамы выбирают, например, из группы, состоящей из лактама 3-аминопропановой кислоты (пропио-3-лактам, β-лактам, β-пропиолактам), лактама 4-аминобутановой кислоты (бутиро-4-лактам, γ-лактам, γ-бутиролактам), лактама 5-аминопентановой кислоты (2-пиперидинон; δ-лактам; δ-валеролактам), лактама 6-аминогексановой кислоты (гексано-6-лактам: ε-лактам; ε-капролактам), лактама 7-аминогептановой кислоты (гептано-7-лактам; ζ-лактам, ζ-гептанолактам), лактама 8-аминооктановой кислоты (октано-8-лактам; η-лактам; η-октанолактам), лактама 9-аминононановой кислоты (нонано-9-лактам; Θ-лактам; Θ-нонанолактам), лактама 10-аминодекановой кислоты (декано-10-лактам, ω-деканолактам), лактама 11-аминоундекановой кислоты (ундекано-11-лактам; ω-ундеканолактам) и лактама 12-аминододекановой кислоты (додекано-12-лактам; ω-додеканолактам).
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), в которой компонент (A) выбран из группы, состоящей из лактама 3-аминопропановой кислоты, лактама 4-аминобутановой кислоты, лактама 5-аминопентановой кислоты, лактама 6-аминогексановой кислоты, лактама 7-аминогептановой кислоты, лактама 8-аминооктановой кислоты, лактама 9-аминононановой кислоты, лактама 10-аминодекановой кислоты, лактама 11-аминоундекановой кислоты и лактама 12-аминододекановой кислоты.
Лактамы могут быть незамещенными или по меньшей мере монозамещенными. В случае использования по меньшей мере монозамещенных лактамов они могут нести на атоме азота и/или атомах углерода кольца один, два или более заместителей, которые независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из алкила, имеющего от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкила, имеющего от 5 до 6 атомов углерода, и арила, имеющего от 5 до 10 атомов углерода.
В качестве алкильных заместителей, имеющих от 1 до 10 атомов углерода, пригодными являются, например, метил, этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил и трет-бутил. Подходящим циклоалкильным заместителем, имеющим от 5 до 6 атомов углерода, является, например, циклогексил. Предпочтительными арильными заместителями, имеющими от 5 до 10 атомов углерода, являются фенил и антранил.
Предпочтительно используют незамещенные лактамы, причем предпочтительными являются γ-лактам (γ-бутиролактам), δ-лактам (δ-валеролактам) и ε-лактам (ε-капролактам). Особенно предпочтительными являются δ-лактам (δ-валеролактам) и ε-лактам (ε-капролактам), причем ε-капролактам является особо предпочтительным.
Смесь мономеров (М)
Согласно изобретению компонент (В) представляет собой смесь мономеров (М). Смесь мономеров (M) содержит компоненты (B1), по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и (B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода.
В рамках настоящего изобретения под смесью мономеров (М) понимают смесь двух или более мономеров, причем в смеси мономеров (М) содержатся по меньшей мере компоненты (В1) и (В2).
Термины «компонент (B1)» и «по меньшей мере одна димерная кислота с 32-40 атомами углерода» в рамках настоящего изобретения используются как синонимы и, следовательно, имеют одинаковое значение. То же самое относится и к терминам «компонент (B2)» и «по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода». Указанные термины в рамках настоящего изобретения также используются как синонимы и, следовательно, имеют одинаковое значение.
Смесь мономеров (М) содержит, например, в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (В1) и в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (В2), в каждом случае в пересчете на сумму мольных процентов компонентов (В1) и (В2), предпочтительно в пересчете на общее молярное количество компонента (В).
Предпочтительно компонент (В) содержит в диапазоне от 47 до 53% мол. компонента (В1) и в диапазоне от 47 до 53% мол. компонента (В2), в каждом случае в пересчете на сумму мольных процентов компонентов (В1) и (В2), предпочтительно в пересчете на общее молярное количество компонента (В).
Особо предпочтительно компонент (В) содержит в диапазоне от 49 до 51% мол. компонента (В1) и в диапазоне от 49 до 51% мол. компонента (В2), в каждом случае в пересчете на сумму мольных процентов компонентов (В1) и (В2), предпочтительно в пересчете на общее молярное количество компонента (В).
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), в которой компонент (B) содержит в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B1) и в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B2), в каждом случае в пересчете на общее количество компонента (B).
Сумма мольных процентов компонентов (B1) и (B2), содержащихся в компоненте (B), обычно составляет 100% мол.
Компонент (B) может дополнительно содержать компонент (B3), по меньшей мере одну дикарбоновую кислоту с 4-20 атомами углерода. Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (P), в которой компонент (B) дополнительно содержит компонент (B3), по меньшей мере одну дикарбоновую кислоту с 4-20 атомами углерода.
Термины «компонент (B3)» и «по меньшей мере одна дикарбоновая кислота с 4-20 атомами углерода» в рамках настоящего изобретения используются как синонимы и, следовательно, имеют одинаковое значение.
Если компонент (B) дополнительно содержит компонент (B3), то является предпочтительным, чтобы компонент (B) содержал в диапазоне от 25 до 54,9% мол. компонента (B1), в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B2) и в диапазоне от 0,1 до 25% мол. компонента (B3), в каждом случае пересчете на общее молярное количество компонента (B).
Особо предпочтительно компонент (В) содержит в диапазоне от 13 до 52,9% мол. компонента (В1), в диапазоне от 47 до 53% мол. компонента (В2) и в диапазоне от 0,1 до 13% мол. компонента (B3), в каждом случае в пересчете на общее молярное количество компонента (В).
Наиболее предпочтительно компонент (В) содержит в диапазоне от 7 до 50,9% мол. компонента (В1), в диапазоне от 49 до 51% мол. компонента (В2) и в диапазоне от 0,1 до 7% мол. компонента (B3), в каждом случае в пересчете на общее молярное количество компонента (В).
Если компонент (B) дополнительно содержит компонент (B3), мольные проценты компонентов (B1), (B2) и (B3) обычно составляют в сумме 100 мольных процентов.
Кроме того смесь мономеров (М) может содержать воду.
Компоненты (B1) и (B2), а также при необходимости (B3), компонента (B) могут вступать в реакцию друг с другом с образованием амидов. Данные реакции, как таковые, известны специалисту в данной области. Поэтому компонент (B) может содержать компоненты (B1) и (B2), а также при необходимости (B3), в полностью прореагировавшей форме, в частично прореагировавшей форме или в непрореагировавшей форме. Компонент (B) предпочтительно содержит компоненты (B1) и (B2), а также при необходимости (B3), в непрореагировавшей форме.
В рамках настоящего изобретения «в непрореагировавшей форме» означает, что компонент (B1) присутствует в виде по меньшей мере одной димерной кислоты с 32-40 атомами углерода и компонент (B2) в виде по меньшей мере одного диамина с 4-12 атомами углерода, а также при необходимости присутствующий компонент (B3) в виде по меньшей мере одной дикарбоновой кислоты с 4-20 атомами углерода.
Если компоненты (B1) и (B2), а также при необходимости (B3), по меньшей мере частично прореагировали друг с другом, то компоненты (B1) и (B2), а также при необходимости (B3), присутствуют по меньшей мере частично в виде амида.
Компонент (B1)
Компонент (B1) согласно изобретению представляет собой по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода.
В рамках настоящего изобретения под «по меньшей мере одной димерной кислотой с 32-40 атомами углерода» понимают как ровно одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода, так и смесь двух или более димерных кислот с 32-40 атомами углерода.
Димерные кислоты также называют димерными жирными кислотами. Димерные кислоты с 32-40 атомами углерода известны специалисту в данной области и обычно их получают посредством димеризации ненасыщенных жирных кислот. Указанная димеризация может протекать в присутствии катализаторов, например, глиноземов.
Подходящие ненасыщенные жирные кислоты для получения по меньшей мере одной димерной кислоты с 32-40 атомами углерода специалисту в данной области известны, и представляют собой, например, ненасыщенные жирные кислоты с 16 атомами углерода, ненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода и ненасыщенные жирные кислоты с 20 атомами углерода.
Поэтому компонент (B1) предпочтительно получают, исходя из ненасыщенных жирных кислот, выбранных из группы, состоящей из ненасыщенных жирных кислот с 16 атомами углерода, ненасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода и ненасыщенных жирных кислот с 20 атомами углерода, причем особенно предпочтительными являются ненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), в которой компонент (B1) получают, исходя из ненасыщенных жирных кислот, выбранных из группы, состоящей из ненасыщенных жирных кислот с 16 атомами углерода, ненасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода и ненасыщенных жирных кислот с 20 атомами углерода.
Подходящей ненасыщенной жирной кислотой с 16 атомами углерода является, например, пальмитолеиновая кислота ((9Z)-гексадека-9-еновая кислота).
Подходящие ненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода выбирают, например, из группы, состоящей из петрозелиновой кислоты ((6Z)-октадека-6-еновой кислоты), олеиновой кислоты ((9Z)-октадека-9-еновой кислоты), элаидовой кислоты ((9E)-октадека-9-еновой кислоты), вакценовой кислоты ((11E)-октадека-11-еновой кислоты), линолевой кислоты ((9Z,12Z)-октадека-9,12-диеновой кислоты), альфа-линоленовой кислоты ((9Z,12Z,15Z)-октадека-9,12,15-триеновой кислоты), гамма-линоленовой кислоты ((6Z,9Z,12Z)-октадека-6,9,12-триеновой кислоты), календульной кислоты ((8E,10E,12Z)-октадека-8,10,12-триеновой кислоты), пуниковой кислоты ((9Z,11E,13Z)-октадека-9,11,13-триеновой кислоты), альфа-элеостеариновой кислоты ((9Z,11E,13E)-октадека-9,11,13-триеновой кислоты) и бета-элеостеариновой кислоты ((9E,11Е,13Е)-октадека-9,11,13-триеновой кислоты). Особенно предпочтительными являются ненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода, выбранные из группы, состоящей из петрозелиновой кислоты ((6Z)-октадека-6-еновой кислоты), олеиновой кислоты ((9Z)-октадека-9-еновой кислоты), элаидовой кислоты ((9E)-октадека-9-еновой кислоты), вакценовой кислоты ((11E)-октадека-11-еновой кислоты), линолевой кислоты ((9Z,12Z)-октадека-9,12-диеновой кислоты).
Подходящие ненасыщенные жирные кислоты с 20 атомами углерода выбирают, например, из группы, состоящей из гадолеиновой кислоты ((9Z)-эйкоза-9-еновой кислоты), гондоиновой кислоты ((11Z)-эйкоза-11-еновой кислоты), арахидоновой кислоты ((5Z,8Z,11Z,14Z)-эйкоза-5,8,11,14-тетраеновой кислоты) и тимнодоновой кислоты ((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-эйкоза-5,8,11,14,17-пентаеновой кислоты).
Компонент (B1) особенно предпочтительно представляет собой по меньшей мере одну димерную кислоту с 36 атомами углерода.
По меньшей мере одну димерную кислоту с 36 атомами углерода предпочтительно получают из ненасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода. Особо предпочтительно димерную кислоту с 36 атомами углерода получают из ненасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода, выбранных из группы, состоящей из петрозелиновой кислоты ((6Z)-октадека-6-еновой кислоты), олеиновой кислоты ((9Z)-октадека-9-еновой кислоты), элаидовой кислоты ((9E)-октадека-9-еновой кислоты), вакценовой кислоты ((11E)-октадека-11-еновой кислоты) и линолевой кислоты ((9Z,12Z)-октадека-9,12-диеновой кислоты).
К тому же при получении компонента (В1) из ненасыщенных жирных кислот могут образовываться тримерные кислоты, и кроме того могут присутствовать избыточные остатки непрореагировавшей ненасыщенной жирной кислоты.
Образование тримерных кислот известно специалисту в данной области.
Согласно изобретению компонент (В1) предпочтительно содержит не более 0,5% мас.непрореагировавшей ненасыщенной жирной кислоты и не более 0,5% мас. тримерной кислоты, особо предпочтительно не более 0,2% мас. непрореагировавшей ненасыщенной жирной кислоты и не более 0,2% мас. тримерной кислоты, в каждом случае в пересчете на общую массу компонента (B1).
Димерные кислоты (также известные как димеризованные жирные кислоты или димерные жирные кислоты) обычно и, в частности, в рамках настоящего изобретения относятся к таким смесям, которые получают путем олигомеризации ненасыщенных жирных кислот.Они могут быть получены, например, каталитической димеризацией растительных ненасыщенных жирных кислот, причем в качестве исходных материалов в частности используют ненасыщенные жирные кислоты с 16-20 атомами углерода. Связывание происходит главным образом в соответствии с типом Дильса-Альдера и, в зависимости от количества и положения двойных связей жирных кислот, используемых для получения димерных кислот, образуются смеси преимущественно димерных продуктов, которые между карбоксильными группами имеют циклоалифатические, линейно-алифатические, разветвленные алифатические, а также С6-ароматические углеводородные группы. В зависимости от механизма и/или от последующего при необходимости гидрирования, алифатические остатки могут быть насыщенными или ненасыщенными, а также содержание ароматических групп может варьировать. Остатки между группами карбоновых кислот в таком случае содержат, например, от 32 до 40 атомов углерода. Предпочтительно для получения используют жирные кислоты с 18 атомами углерода, так что димерный продукт, таким образом, имеет 36 атомов углерода. Предпочтительно остатки, которые соединяют карбоксильные группы димерных жирных кислот, не имеют ненасыщенных связей и ароматических углеводородных остатков.
Поэтому в рамках настоящего изобретения при получении предпочтительно используют жирные кислоты с 18 атомами углерода. Особенно предпочтительными являются линоленовая, линолевая и/или олеиновая кислота.
В зависимости от проведения реакции при вышеупомянутой олигомеризации образуются смеси, которые содержат в основном димерные, но также тримерные молекулы, а также мономерные молекулы и другие побочные продукты. Обычно очистку проводят дистилляцией. Коммерчески доступные димерные кислоты обычно содержат, по меньшей мере, 80% мас.димерных молекул, до 19% мас. тримерных молекул и максимум 1% мас. мономерных молекул и других побочных продуктов.
Предпочтительно используют димерные кислоты, которые состоят по меньшей мере на 90% мас., предпочтительно по меньшей мере на 95% мас., особо предпочтительно по меньшей мере на 98% мас. из молекул димерной жирной кислоты.
Определение содержания мономерных, димерных и тримерных молекул, а также других побочных продуктов в димерных кислотах может быть осуществлено, например, с помощью газовой хроматографии (ГХ). При этом димерные кислоты перед ГХ-анализом посредством метода с трифторидом бора преобразуют в соответствующие метиловые сложные эфиры (см. DIN EN ISO 5509), а затем анализируются при помощи ГХ.
В рамках настоящего изобретения основная характеристика "димерных кислот" заключается в том, что их получение включает олигомеризацию ненасыщенных жирных кислот.В случае указанной олигомеризации образуются преимущественно димерные продукты, то есть предпочтительно по меньшей мере 80% мас., особо предпочтительно по меньшей мере 90% мас., наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% мас. и в частности по меньшей мере 98% мас. Тот факт, что в процессе олигомеризации образуются преимущественно димерные продукты, которые содержат ровно две молекулы жирных кислот, оправдывает данное и без того общепринятое название. Таким образом, альтернативным выражением для соответствующего термина «димерные кислоты» является «смесь, содержащая димеризованные жирные кислоты».
Используемые димерные кислоты доступны в виде коммерческих продуктов. Назвать следует, например, Radiacid 0970, Radiacid 0971, Radiacid 0972, Radiacid 0975, Radiacid 0976 и Radiacid 0977 фирмы Oleon, Pripol 1006, Pripol 1009, Pripol 1012 и Pripol 1013 фирмы Croda, Empol 1008, Empol 1012, Empol 1061 и Empol 1062 фирмы BASF SE, а также Unidyme 10 и Unidym Tl фирмы Arizona Chemical.
Компонент (B1) имеет, например, кислотное число в диапазоне от 190 до 200 мг КОН/г.
Компонент (B2)
Компонент (B2) согласно изобретению представляет собой по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода.
В рамках настоящего изобретения под «по меньшей мере одним диамином с 4-12 атомами углерода» понимают как ровно один диамин с 4-12 атомами углерода, так и смесь двух или более диаминрв с 4-12 атомами углерода.
В рамках настоящего изобретения «диамин с 4-12 атомами углерода» означает алифатические и/или ароматические соединения, имеющие от четырех до двенадцати атомов углерода и две аминогруппы (-NH2-группы). Алифатические и/или ароматические соединения могут быть незамещенными или дополнительно по меньшей мере монозамещенными. В случае, когда алифатические и/или ароматические соединения дополнительно по меньшей мере монозамещены, они могут содержать один, два или более заместителей, которые не участвуют в полимеризации компонентов (А) и (В). Такими заместителями являются, например, алкильные или циклоалкильные заместители. Они как таковые известны специалисту в данной области. Предпочтительно по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода является незамещенным.
Подходящие компоненты (В2) выбирают, например, из группы, состоящей из 1,4-диаминобутана (бутан-1,4-диамин; тетраметилендиамин; путресцин), 1,5-диаминопентана (пентаметилендиамин; пентан-1,5-диамин; кадаверин), 1,6-диаминогексана (гексаметилендиамин; гексан-1,6-диамин), 1,7-диаминогептана, 1,8-диаминоктана, 1,9-диаминононана, 1,10-диаминодекана (декаметилендиамин), 1,11-диаминоундекана (ундекаметилендиамин) и 1,12-диаминододекана (додекаметилендиамин).
Предпочтительно компонент (В2) выбран из группы, состоящей из тетраметилендиамина, пентаметилендиамина, гексаметилендиамина, декаметилендиамина и додекаметилендиамина.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), в которой компонент (B2) выбран из группы, состоящей из тетраметилендиамина, пентаметилендиамина, гексаметилендиамина, декаметилендиамина и додекаметилендиамина.
Компонент (B3)
Компонент (B3), при необходимости содержащийся в компоненте (B), представляет собой согласно изобретению по меньшей мере одну дикарбоновую кислоту с 4-20 атомами углерода. В рамках настоящего изобретения под «по меньшей мере одной дикарбоновой кислотой с 4-20 атомами углерода» понимают как ровно одну дикарбоновую кислоту с 4-20 атомами углерода, так и смесь двух или более дикарбоновых кислот с 4-20 атомами углерода.
В рамках настоящего изобретения «дикарбоновая кислота с 4-20 атомами углерода» означает алифатические и/или ароматические соединения, имеющие от двух до восемнадцати атомов углерода и две карбоксильных группы (-COOH-группы). Алифатические и/или ароматические соединения могут быть незамещенными или дополнительно по меньшей мере монозамещенными. В случае, когда алифатические и/или ароматические соединения дополнительно по меньшей мере монозамещены, они могут содержать один, два или более заместителей, которые не участвуют в полимеризации компонентов (А) и (В). Такими заместителями являются, например, алкильные или циклоалкильные заместители. Они известны специалисту в данной области. Предпочтительно по меньшей мере одна дикарбоновая кислота с 4-20 атомами углерода является незамещенной.
Подходящие компоненты (В3) выбирают, например, из группы, состоящей из бутандиовой кислоты (янтарной кислоты), пентандиовой кислоты (глутаровой кислоты), гександиовой кислоты (адипиновой кислоты), гептандиовой кислоты (пимелиновой кислоты), октандиовой кислоты (пробковой кислоты, субериновой кислоты), нонандиовой кислоты (азелаиновой кислоты), декандиовой кислоты (себациновой кислоты), ундекандиовой кислоты, додекандиовой кислоты, тридекандиовой кислоты, тетрадекандиовой кислоты и гексадекандиовой кислоты.
Предпочтительно компонент (В3) выбирают из группы, состоящей из пентандиовой кислоты (глутаровой кислоты), гександиовой кислоты (адипиновой кислоты), декандиовой кислоты (себациновой кислоты) и додекандиовой кислоты.
Получение полимерной пленки (Р)
Полимерную пленку (Р) согласно изобретению предпочтительно получают способом, включающим следующие стадии
i) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
ii) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii) охлаждение полученной на стадии ii) пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р).
Поэтому объектом настоящего изобретения также является способ получения полимерной пленки (Р) согласно изобретению, включающий стадии
i) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
ii) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii) охлаждение полученной на стадии ii) пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р).
На стадии i) в первый экструдер предоставляют по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде.
«Первый экструдер» в рамках настоящего изобретения означает, как ровно один первый экструдер, так и два или более первых экструдеров Обычно используют столько первых экструдеров, сколько и первых слоев, содержащих по меньшей мере один сополиамид, которые должна содержать полимерная пленка (Р).
Если, например, полимерная пленка (Р) должна содержать только один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, то используют только один первый экструдер. Если, например, полимерная пленка (Р) должна содержать только два первых слоя, содержащих по меньшей мере один сополиамид, то используют только два первых экструдера. Если, например, полимерная пленка (Р) должна содержать только пять первых слоев, содержащих по меньшей мере один сополиамид, то используют только пять первых экструдеров.
Например, используют от 1 до 11 первых экструдеров, предпочтительно от 1 до 5 первых экструдеров и особо предпочтительно от 1 до 3 первых экструдеров.
Для по меньшей мере одного сополиамида, который предоставляют на стадии i), соответственно действительными являются варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для по меньшей мере одного сополиамида, содержащегося в полимерной пленке (Р).
Согласно изобретению, по меньшей мере, один сополиамид предоставляют в расплавленном виде.
«В расплавленном виде» в рамках настоящего изобретения означает, что, по меньшей мере, один сополиамид предоставляют при температуре, которая выше температуры плавления (TM(С)) по меньшей мере одного сополиамида. «В расплавленном виде» означает также, что по меньшей мере один сополиамид имеет температуру, которая выше температуры плавления (TM(С)) по меньшей мере одного сополиамида. Если по меньшей мере один сополиамид находится в расплавленном виде, то по меньшей мере один сополиамид является текучим.
«Текучий» означает, что по меньшей мере один сополиамид может перемещаться в первом экструдере и что по меньшей мере один сополиамид может быть экструдирован из первого экструдера.
Например, по меньшей мере, один сополиамид на стадии i) предоставляют при температуре в диапазоне от 170 до 300°C, предпочтительно в диапазоне от 200 до 290°C и особенно предпочтительно в диапазоне от 230 до 280°C, в каждом случае при условии, что температура, при которой предоставляют по меньшей мере один сополиамид, выше температуры плавления (TM(C)) по меньшей мере одного сополиамида.
По меньшей мере, один сополиамид может быть предоставлен в расплавленном виде в первом экструдере всеми способами, известными специалистам в данной области.
Например, по меньшей мере, один сополиамид может быть подан в расплавленном или твердом виде в первый экструдер. Если по меньшей мере один сополиамид подают в первый экструдер в твердой форме, то он может быть подан в первый экструдер, например, в виде гранул и/или в виде порошка. По меньшей мере, один сополиамид затем расплавляют в первом экструдере и, таким образом, предоставляют в расплавленном виде в первом экструдере. Данный вариант осуществления является предпочтительным.
Кроме того, возможно, что компоненты (А) и (В) полимеризуют непосредственно в первом экструдере, и, таким образом, по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде предоставляют в первом экструдере. Способы для этого известны специалисту в данной области.
На стадии ii) по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде экструдируют из первого экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде.
«Фильера» в рамках настоящего изобретения означает, как ровно одну фильеру, так и две или более фильер. Согласно изобретению предпочтительным является ровно одна фильера.
Подходящими фильерами являются все известные специалисту в данной области фильеры, которые позволяют экструдировать пленку из по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде. Такого рода фильерами являются, например, кольцевые фильеры или щелевые фильеры. Подходящие кольцевые фильеры или щелевые фильеры как таковые известны специалисту в данной области.
Если, например, проводят описанную далее стадию i1), то является предпочтительным, что на стадии ii) совместно направляют в фильеру, например, в кольцевую фильеру или в щелевую фильеру, по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде из первого экструдера с по меньшей мере одним дополнительным полимером (wP) в расплавленном виде из дополнительного экструдера.
В частности, на стадии ii) совместно направляют в фильеру по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде из первого экструдера с по меньшей мере одним дополнительным полимером (wP) в расплавленном виде из дополнительного экструдера так, что полученная на этапе ii) пленка из по меньшей мере одного сополиамида и по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), каждый в расплавленном виде, содержит по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде, и по меньшей мере один дополнительный слой, содержащий по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в расплавленном виде.
Например, толщина пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде находится в диапазоне от 0,1 мкм до 1 мм, предпочтительно в диапазоне от 5 до 500 мкм, и особенно предпочтительно в диапазоне от 20 до 100 мкм.
Пленка по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде может представлять собой, например, плоскую пленку или рукавную пленку. Рукавную пленку обычно получают, когда в качестве фильеры используют кольцевую фильеру, а плоскую пленку получают, когда в качестве фильеры используют щелевую фильеру.
На стадии iii) полученную на стадии ii) пленку по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде охлаждают.В результате чего происходит отверждение по меньшей мере одного сополиамида с получением полимерной пленки (Р).
Для охлаждения пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде подходят все способы, известные специалисту в данной области. Например, пленка по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде может быть охлаждена посредством охлаждения воздухом или водой или посредством контакта с холодной поверхностью.
Пленку по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде на стадии iii) охлаждают, например, до температуры ниже температуры плавления (TM(C)) по меньшей мере одного сополиамида с получением полимерной пленки (Р). Предпочтительно пленку по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде на стадии iii) охлаждают до температуры ниже температуры стеклования (TG(C)) по меньшей мере одного сополиамида.
Например, пленку по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде охлаждают до температуры в диапазоне от 0 до 100°C, предпочтительно в диапазоне от 10 до 80°C и особо предпочтительно в диапазоне от 15 до 50°C, причем температура до которой охлаждают пленку по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, ниже температуры плавления (TM(C)), предпочтительно ниже температуры стеклования (TG(C)) по меньшей мере одного сополиамида.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является способ получения полимерной пленки (Р), в котором пленку по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде на стадии iii) охлаждают до температуры ниже температуры плавления (TM(C)) по меньшей мере одного сополиамида.
Для полимерной пленки (Р), полученной на этапе iii), соответственно действительными являются варианты осуществления и предпочтения, описанные выше для полимерной пленки (Р) согласно изобретению.
Стадии ii) и iii) могут быть выполнены друг за другом или одновременно.
Предпочтительно проводят дополнительно стадию i1), на которой предоставляют по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в расплавленном виде в дополнительном экструдере.
В таком случае способ получения полимерной пленки (Р) включает следующие стадии:
i) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
i1) предоставление по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) в расплавленном виде в дополнительном экструдере,
ii) экструзия представленного на стадии i) по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру и экструзия представленного на стадии i1) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) в расплавленном виде из дополнительного экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида и по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), в каждом случае в расплавленном виде,
iii) охлаждение полученной на стадии ii) пленки по меньшей мере одного сополиамида и по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) в каждом случае в расплавленном виде, причем происходит отверждение по меньшей мере одного сополиамида и/или по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) с получением полимерной пленки (Р).
На стадии i1) по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в расплавленном виде предоставляют в дополнительном экструдере.
«Дополнительный экструдер» в рамках настоящего изобретения означает, как ровно один дополнительный экструдер, так и два или более дополнительных экструдеров. Предпочтительным является два или более дополнительных экструдера.
Предпочтительно используют столько же дополнительных экструдеров, сколько и дополнительных слоев, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), которые должна содержать полимерная пленка (Р). Например, используют от 1 до 13 дополнительных экструдеров, предпочтительно от 1 до 11 дополнительных экструдеров и особо предпочтительно от 1 до 7 дополнительных экструдеров.
Если, например, полимерная пленка (Р) должна содержать только один дополнительный слой, содержащий по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), то используют только один дополнительный экструдер. Если, например, полимерная пленка (Р) должна содержать только два дополнительных слоя, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), то используют только два дополнительных экструдера. Если, например, полимерная пленка (Р) должна содержать только пять дополнительных слоев, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), то используют только пять дополнительных экструдеров.
Для дополнительного экструдера, соответственно, являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для первого экструдера.
Для по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) соответственно являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для при необходимости присутствующего в полимерной пленке (Р) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP).
Согласно изобретению по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) на стадии i1) предоставляют в расплавленном виде. «В расплавленном виде» означает, что по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) предоставляют при температуре выше температуры плавления (TM(wP)) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP). «В расплавленном виде» означает также, что по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) имеет температуру, которая выше температуры плавления (TM(wP)) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP). Если по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) находится в расплавленном виде, то по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) является текучим.
«Текучий» означает, что по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) может перемещаться в дополнительном экструдере и что по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) может быть экструдирован из дополнительного экструдера.
Например, по меньшей мере, один дополнительный полимер (wP) на стадии i1) предоставляют при температуре в диапазоне от 120 до 350°C, предпочтительно в диапазоне от 130 до 300°C и особенно предпочтительно в диапазоне от 140 до 250°C, в каждом случае при условии, что температура, при которой предоставляют по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), выше температуры плавления (TM(wP)) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP).
По меньшей мере, один дополнительный полимер (wP) может быть предоставлен в расплавленном виде в дополнительном экструдере всеми способами, известными специалисту в данной области.
Например, по меньшей мере, один дополнительный полимер (wP) может быть подан в расплавленном или твердом виде в дополнительный экструдер. Если по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) подают в дополнительный экструдер в твердой форме, то он может быть подан в дополнительный экструдер, например, в виде гранул и/или в виде порошка. По меньшей мере, один дополнительный полимер (wP) затем расплавляют в дополнительном экструдере и, таким образом, предоставляют в расплавленном виде в дополнительном экструдере.
Стадию i1) обычно проводят одновременно со стадией i).
Для стадий i), ii) и iii) способа являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для стадий i), ii) и iii).
Полученная на стадии ii) пленка по меньшей мере одного сополиамида и по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), в каждом случае в расплавленном виде, содержит по меньшей мере один сополиамид в по меньшей мере одном первом слое и по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в по меньшей мере одном дополнительном слое. Обычно полученная на этапе ii) пленка содержит столько же первых слоев, содержащих по меньшей мере один сополиамид в расплавленном виде, сколько было использовано первых экструдеров на стадии i), и столько же дополнительных слоев, содержащих по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в расплавленном виде, сколько было использовано дополнительных экструдеров на стадии i).
Само собой разумеется, что если проводят стадию i1), полученная на стадии iii) полимерная пленка (Р) является многослойной пленкой.
Предпочтительно полимерную пленку (Р) растягивают. Полимерная пленка (Р) может быт растянута по окончании стадии iii), также возможно растягивать полимерную пленку (Р) во время стадии iii), то есть во время охлаждения пленки по меньшей мере одного сополиамида, а также при необходимости по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP).
Поэтому объектом настоящего изобретения также является способ, в котором дополнительно выполняют следующую стадию: iv) растягивание полимерной пленки (P) с получением растянутой полимерной пленки (vP).
Стадии iii) и iv) могут быть выполнены друг за другом или одновременно.
При растягивании полимерной пленки (Р) полимерные цепи по меньшей мере одного сополиамида выпрямляются, и кристалличность по меньшей мере одного сополиамида может повышаться.
Кроме того возможно, что полимерные цепи при необходимости присутствующего в полимерной пленке (Р) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) также выпрямляются при растягивании. В результате кристалличность по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) также может повышаться.
Растягивание может быть осуществлено всеми способами, известными специалисту в данной области.
Например, полимерная пленка (Р) может быть растянута посредством пропускания через по меньшей мере один ролик, предпочтительно систему роликов, или путем вытягивания ее по ширине. Если полимерную пленку (Р) получают в виде рукава, также возможно, что полимерную пленку (Р) растягивают посредством продувки воздуха в рукав полимерной пленки (Р) и в результате чего полимерная пленка (Р) растягивается. Разумеется также возможны комбинации способов.
Если полимерную пленку (Р) направляют по меньшей мере через один ролик, предпочтительно через систему роликов, то полимерная пленка (Р) растягивается в направлении экструзии, то есть по ее длине. Однако если полимерную пленку (Р) вытягивают по ширине, то она растягивается перпендикулярно направлению экструзии.
Если полимерную пленку (Р) направляют для растягивания по меньшей мере через один ролик, предпочтительно через систему роликов, то полимерные цепи по меньшей мере одного сополиамида, а также при необходимости по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) выпрямляются параллельно направлению, в котором их растягивают. Полученная растянутая полимерная пленка (Р) в таком случае является одноосно-ориентированной. Также полученная растянутая полимерная пленка (Р) является одноосно-ориентированной, когда полимерную пленку (Р) для растягивания вытягивают по ее ширине. В этом случае также полимерные цепи по меньшей мере одного сополиамида, а также при необходимости по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) ориентированы параллельно направлению, в котором их растягивают.
«Одноосно-ориентированная» означает, что полимерные цепи ориентированы в основном в одном направлении.
Если полимерную пленку (Р) направляют для растягивания через систему роликов и дополнительно вытягивают по ее ширине, то полимерные цепи по меньшей мере одного сополиамида, а также при необходимости по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP) выпрямляются параллельно обоим направлениям, в которых их растягивают. Полученная растянутая полимерная пленка (Р) в таком случае является двухосно-ориентированной.
«Двухосно-ориентированная» означает, что полимерные цепи ориентированы в основном в двух разных направлениях, предпочтительно перпендикулярно расположенных друг к другу.
Если полимерную пленку (Р) получают в виде рукава и полимерную пленку (Р) растягивают посредством продувки воздуха в рукав полимерной пленки (Р), то полученная растянутая полимерная пленка (Р) является одноосно-ориентированной.
Когда вышеописанные способы растягивания полимерной пленки (Р) комбинируют, получают полимерную пленку (Р), например, в виде рукава и растягивают полимерную пленку (Р) посредством продувания воздуха в рукав полимерной пленки (Р) и одновременно направляют ее через ролики и при этом также растягивают, то полученная растянутая полимерная пленка (Р) является двухосно-ориентированной.
Полимерную пленку (Р) обычно растягивают при температуре, которая выше температуры стеклования (TG(C)) по меньшей мере одного сополиамида и которая ниже температуры плавления (TM(C)) по меньшей мере одного сополиамида. Если полимерная пленка (Р) представляет собой многослойную пленку, также предпочтительно, чтобы полимерная пленка (Р) растягивалась при температуре, которая ниже температуры плавления (TM(wP)) по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), особенно предпочтительно при температуре, которая ниже температуры плавления по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), плавящегося при самой низкой температуре.
Полимерная пленка (P) по настоящему изобретению может быть получена, например, литьевым способом, способом выдувного формования, способом двухосноориентированной полиамидной пленки (способом BOPA (англ. Biaxially-oriented Polyamide Film)) или способом мультивыдувного формования.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является полимерная пленка (Р), полученная литьевым способом, способом выдувного формования, способом двухосноориентированной полиамидной пленки или способом мультивыдувного формования.
Литьевой способ, способ выдувного формования, способ двухосноориентированной полиамидной пленки или способ мультивыдувного формования, как таковые, известны специалисту в данной области. Обычно полимерную пленку (Р) в данных способах растягивают, так что получают растянутую полимерную пленку (vР).
Литьевой способ получения полимерной пленки (Р), предпочтительно включает следующие стадии от i-c) до iv-c):
i-с) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
ii-с) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i-с), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii-с) охлаждение полученной на стадии ii-с) пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р),
iv-c) растягивание полимерной пленки (Р), полученной на стадии iii-c), посредством направления полимерной пленки (Р) по меньшей мере через один ролик, предпочтительно через систему роликов, с получением растянутой полимерной пленки (vР).
Для стадий i-c) - iii-c) литьевого способа соответственно являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для стадий i) - iii) способа получения полимерной пленки (Р).
Фильера, используемая на стадии ii-c) литьевого способа, обычно представляет собой щелевую фильеру. Поэтому полученная на стадии ii-c) пленка по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде предпочтительно представляет собой плоскую пленку, так что полученная на стадии iii-c) полимерная пленка (Р), а также полученная на стадии iv-c) растянутая полимерная пленка (vР) предпочтительно представляет собой плоскую пленку.
В случае литьевого способа стадии iii-с) и iv-с) могут быть выполнены друг за другом или одновременно. Предпочтительно в литьевом способе стадии iii-c) и iv-c) выполняют одновременно, особенно предпочтительно стадии iii-c) и iv-c) выполняют одновременно и непосредственно после стадии ii-c).
Кроме того предпочтительно, чтобы в литьевом способе во время стадии iv-c) проводили охлаждение используемого на этапе iv-c) по меньшей мере одного ролика, предпочтительно системы роликов.
Способ выдувного формования для получения полимерной пленки (Р), предпочтительно включает следующие стадии от i-b) до iv-b):
i-b) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
ii-b) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i-b), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру, которая представляет собой кольцевую фильеру, с получением рукавной пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii-b) охлаждение полученной на стадии ii-b) рукавной пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р),
iv-b) растягивание полученной на стадии iii-b) полимерной пленки (Р) посредством продувания воздуха в рукав полимерной пленки (Р) с получением растянутой полимерной пленки (Р).
Для стадий i-b) - iii-b) способа выдувного формования соответственно являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для стадий i) - iii) способа получения полимерной пленки (Р).
Фильера, используемая на стадии ii-b) способа выдувного формования, предпочтительно представляет собой стопочную фильеру, фильеру спирального распределителя или их смешанную форму. Указанные фильеры известны специалисту в данной области и описаны, например, в "Blown Film Extrusion" Кирком Кантором, 2-е издание, Carl Hanser Verlag, Мюнхен 2011.
Стадии iii-b) и iv-b) в случае способа выдувного формования могут быть выполнены одновременно или друг за другом. Предпочтительно в способе выдувного формования стадии iii-b) и iv-b) выполняют одновременно.
Само собой разумеется, что если в способе выдувного формования стадии iii-b) и iv-b) выполняют одновременно, то на стадии iii-b) проводят охлаждение полученной на стадии ii-b) рукавной пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде и одновременно растягивают, продувая воздух в рукавную пленку с получением растянутой полимерной пленки (Р).
Способ двухосноориентированной полиамидной пленки для получения полимерной пленки (Р), предпочтительно включает следующие стадии от i-o) до iv-o):
i-o) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
ii-o) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i-o), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii-o) охлаждение полученной на стадии ii-o) пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р),
iv-o) растягивание полимерной пленки (Р), полученной на стадии iii-o), посредством направления полимерной пленки (Р) по меньшей мере через один ролик, предпочтительно через систему роликов, и путем вытягивания ее по ширине с получением растянутой полимерной пленки (vР).
Для стадий i-o) - iii-o) способа двухосноориентированной полиамидной пленки соответственно являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для стадий i) - iii) способа получения полимерной пленки (Р).
Фильера, используемая на стадии ii-o) способа двухосноориентированной полиамидной пленки, обычно представляет собой щелевую фильеру. Поэтому полученная на стадии ii-o) пленка по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде предпочтительно представляет собой плоскую пленку, так что полученная на стадии iii-o) полимерная пленка (Р), а также полученная на стадии iv-o) растянутая полимерная пленка (vР) предпочтительно представляет собой плоскую пленку.
В случае способа двуосноориентированной полиамидной пленки стадии iii-o) и iv-o) могут быть выполнены друг за другом или одновременно, предпочтительно стадии iii-o) и iv-o) выполняют друг за другом. Особенно предпочтительно в способе двухосноориентированной полиамидной пленки стадии iii-o) и iv-o) выполняют друг за другом, и полученную на стадии iii-o) полимерную пленку (P) нагревают перед стадией iv-o). При этом является предпочтительным, что полимерную пленку (P) перед стадией iv-o) нагревают до температуры, которая выше температуры стеклования (TG(C)) по меньшей мере одного сополиамида, содержащегося в полимерной пленке (P), и которая ниже температуры плавления (TM(C)) по меньшей мере одного сополиамида, содержащегося в полимерной пленке (P). В таком случае полимерную пленку (P) предпочтительно растягивают на стадии iv-o) при температуре, до которой ее нагревают перед стадией iv-o).
Способ мультивыдувного формования для получения полимерной пленки (Р), предпочтительно включает следующие стадии от i-m) до iv-m):
i) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая содержит компоненты
(B1) по меньшей мере одну димерную кислоту с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере один диамин с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В), в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) в расплавленном виде в первом экструдере,
ii-m) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i-m), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру, которая представляет собой кольцевую фильеру, с получением рукавной пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii-m) охлаждение полученной на стадии ii-m) рукавной пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р),
iv-m) растягивание полимерной пленки (Р), полученной на стадии iii-m), посредством продувания воздуха в рукав полимерной пленки (Р) и одновременного направления полимерной пленки (Р) по меньшей мере через один ролик, предпочтительно через систему роликов, с получением растянутой полимерной пленки (vР).
Для стадий i-m) - iii-m) способа мультивыдувного формования соответственно являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для стадий i) - iii) способа получения полимерной пленки (Р).
Предпочтительно рукавную пленку из по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде на стадии iii-m) охлаждают в водяной бане.
В случае способа мультивыдувного формования стадии iii-m) и iv-m) могут быть выполнены одновременно или друг за другом, предпочтительно стадии iii-m) и iv-m) выполняют друг за другом. Особенно предпочтительно стадии iii-m) и iv-m) выполняют друг за другом, и полученную на стадии iii-m) полимерную пленку (P) нагревают перед стадией iv-m). При этом является предпочтительным, что полимерную пленку (P) перед стадией iv-m) нагревают до температуры, которая выше температуры стеклования (TG(C)) по меньшей мере одного сополиамида, содержащегося в полимерной пленке (P), и которая ниже температуры плавления (TM(C)) по меньшей мере одного сополиамида, содержащегося в полимерной пленке (P). В таком случае полимерную пленку (P) предпочтительно растягивают на стадии iv-m) при температуре, до которой ее нагревают перед стадией iv-m).
Само собой разумеется, что в литьевом способе, в способе выдувного формования, в способе двуосноориентированной полиамидной пленки и в способе мультивыдувного формования также при необходимости может быть проведена стадия i1), на которой предоставляют по меньшей мере один дополнительный полимер (wP) в дополнительном экструдере в расплавленном виде, а затем в соответствии со стадией ii) способа получения полимерной пленки (Р) на стадии ii-c), на стадии ii-b), на стадии ii-о) и на стадии ii-m) получают пленку по меньшей мере одного сополиамида и по меньшей мере одного дополнительного полимера (wP), в каждом случае в расплавленном виде, и ее в соответствии со стадией iii) способа получения полимерной пленки (Р) охлаждают на стадии iii-c), на стадии iii-b), на стадии iii-о) и на стадии iii-m).
Для при необходимости выполняемой стадии i1) соответственно являются действительными варианты осуществления и предпочтения, ранее описанные для при необходимости выполняемой стадии i1) способа получения полимерной пленки (Р).
Предпочтительно, в случае способа двуосноориентированной полиамидной пленки стадию i1) не проводят. Предпочтительно, в случае способа двуосноориентированной полиамидной пленки также не предоставляют дополнительный полимер (wP) в дополнительном экструдере.
Полученная растянутая полимерная пленка (Р) по окончании ее получения может быть, например, намотана. Способы для этого известны специалисту в данной области. Если растянутую полимерную пленку (Р) получают в виде рукава, как, например, в случае способа выдувного формования и способа мультивыдувного формования, то рукав кроме того может быть разрезан перед намоткой. Разрезанная пленка затем может быть намотана на один или несколько роликов.
Применение полимерной пленки
Полимерную пленку (P) согласно изобретению предпочтительно применяют в качестве упаковочной пленки.
Поэтому объектом настоящего изобретения также является применение полимерной пленки (Р) согласно изобретению в качестве упаковочной пленки.
Например, полимерную пленку (P) согласно изобретению можно применять в качестве рукавной пакетной упаковки, в качестве запаянной с боков пакетной упаковки, в качестве термоформованной упаковки, для закрываемых пакетов и/или в качестве упаковки в виде подушки.
Далее настоящее изобретение будет дополнительно разъяснено при помощи примеров.
Примеры
Свойства полимерной пленки (Р) определяли следующим образом. Характеристическую вязкость сополиамидов, содержащих звенья, полученные из димерной кислоты с 32-40 атомами углерода, определяли в 0,5% мас. растворе фенола/о-дихлорбензола в массовом соотношении 1: 1 при 25°C.
Характеристическую вязкость сополиамидов и полиамидов, не содержащих звеньев, полученных из димерной кислоты с 32-40 атомами углерода, определяли в 0,5%-ном по массе растворе в 96%-ной по массе серной кислоте при 25°C согласно EN ISO 307: 2007+Amd 1: 2013. Температуры стеклования и температуры плавления определяли в соответствии с ISO 11357-1: 2009, ISO 11357-2: 2013 и ISO 11357-3: 2011. Для этой цели были проведены два цикла нагрева, и температуры стеклования и плавления были определены на основе второго цикла нагрева.
Плотности полиамидов определяли согласно методу газовой пикнометрии в соответствии с EN ISO 1183-3: 1999.
Для определения содержания полиамида 6.36 в сополиамиде гидролизовали сополиамид в разбавленной соляной кислоте (20%-ной). При этом протонируются звенья, полученные из гексаметилендиамина, причем хлорид-ион соляной кислоты образует противоион. С помощью ионообменного материала этот хлорид-ион затем обменивали на гидроксид-ион с выделением гексаметилендиамина. Затем определяют концентрацию гексаметилендиамина титрованием 0,1 молярной соляной кислотой, из которой можно определить содержание полиамида 6.36 в сополиамиде.
Прочность к продолжению разрыва определяют по методу Эльмендорфа, DIN ISO 6383-2: 2004 в направлении экструзии (MD) и перпендикулярно к нему (TD). Пленки выдерживали при стандартных климатических условиях для нетропических стран в соответствии с DIN EN ISO 291: 2008.
Модуль упругости (Е-модуль) определяют в соответствии с ISO 527-3: 1995.
Ударную прочность полимерной пленки (Р) определяли в соответствии с DIN ISO 7765-2:1994 на 5 образцах при относительной влажности 0%, причем в данном случае приводиться усилие при проколе.
Были использованы следующие полимеры.
Полиамиды
P-1 Полиамид 6 фирмы BASF SE®, продаваемый под торговой маркой Ultramid B40L, имеет характеристическую вязкость 250 мл/г, температуру стеклования 57°С, температуру плавления 220°С и плотность 1,153 г/мл.
P-2 Полиамид 6 фирмы BASF SE®, продаваемый под торговой маркой Ultramid B33L, имеет характеристическую вязкость 195 мл/г, температуру стеклования 56°С, температуру плавления 220°С и плотность 1,145 г/мл.
P-3 Сополимер из полиамида 6 и полиамида 6.6 (PA 6/6.6) фирмы BASF SE®, продаваемый под торговой маркой Ultramid C40L, имеет характеристическую вязкость 250 мл/г, температуру стеклования 53°С, температуру плавления 190°С и плотность 1,143 г/мл.
P-4 Сополимер из полиамида 6 и полиамида 6.6 (PA 6/6.6) фирмы BASF SE®, продаваемый под торговой маркой Ultramid C33L, имеет характеристическую вязкость 195 мл/г, температуру стеклования 55°С, температуру плавления 196°С и плотность 1,144 г/мл.
Сополиамиды с димерной кислотой
С-1 Сополиамид из полиамида 6 и полиамида 6.36, полученный посредством следующего способа:
900 кг капролактама (компонент (A)), 83,5 кг Pripol 1009 фирмы Croda (димерная кислота с 36 атомами углерода, гидрированная, компонент (B1)), 19,9 кг 85%-ного по массе раствора гексаметилендиамина (компонент (B2)) в воде, 100 г противовспенивающего реагента Polyapp 2557-CTW из полиметилсилоксана фирмы Polystell do Brazil и 100 кг воды смешивали в 1930-литровом резервуаре и оставляли в атмосфере азота. Внешнюю температуру резервуара повышали до 290°С, и содержащуюся в резервуаре смесь перемешивали в течение 11 часов при данной температуре. В первые 7 ч перемешивали при повышенном давлении, в последующие 4 часа в вакууме, и во время этого удаляли дистилляцией образовавшуюся воду. Полученный таким образом сополиамид затем выгружали из резервуара, экструдировали и гранулировали. После 4 кратной экстракции полученных гранул сополиамида в течение 6 часов горячей водой с температурой 95°С сополиамид сушили при 90-140°С в токе азота в течение 10 часов. Характеристическая вязкость составляла около 246 мл/г, температура стеклования около 49°С и температура плавления около 211°С. Содержание полиамида 6.36 в сополиамиде в пересчете на общую массу сополиамида составляло около 10,5% мас., плотность составляла 1,116 г/мл.
С-2 Сополиамид из полиамида 6 и полиамида 6.36, полученный посредством следующего способа:
1039 кг капролактама (компонент (A)), 216 кг Pripol 1009 фирмы Croda (димерная кислота с 36 атомами углерода, гидрированная, компонент (B1)), 51,7 кг 85%-ного по массе раствора гексаметилендиамина (компонент (B2)) в воде, 100 г противовспенивающего реагента Polyapp 2557-CTW фирмы Polystell do Brazil и 142 кг воды смешивали в 1930-литровом резервуаре и оставляли в атмосфере азота. Внешнюю температуру резервуара повышали до 290°С, и смесь перемешивали в течение 11 часов при данной температуре. В первые 7 ч перемешивали при повышенном давлении, в последующие 4 часа в вакууме, в течение которых одновременно удаляли дистилляцией образовавшуюся воду. Полученный сополиамид выгружали из резервуара, экструдировали и гранулировали. Полученные гранулы сополиамида 4 раза экстрагировали горячей водой с температурой 95°С в течение 6 часов и затем сушили при 90-140°С в токе азота в течение 10 часов. Полученный сополиамид имел характеристическую вязкость 244 мл/г, температуру стеклования 44°С и температуру плавления 203°С. Содержание полиамида 6.36 в сополиамиде в пересчете на общую массу сополиамида составляло около 20,8% мас., плотность составляла 1,095 г/мл.
С-3 Сополиамид из полиамида 6 и полиамида 6.36, полученный посредством следующего способа:
932 кг капролактама (компонент (A)), 323,2 кг Pripol 1009 фирмы Croda (димерная кислота с 36 атомами углерода, гидрированная, компонент (B1)), 77,84 кг 85%-ного по массе раствора гексаметилендиамина (компонент (B2)) в воде и 153 кг воды смешивали в 1930-литровом резервуаре и оставляли в атмосфере азота. Внешнюю температуру резервуара повышали до 290°С, и смесь перемешивали в течение 11 часов при данной температуре. В первые 7 ч перемешивали при повышенном давлении, в последующие 4 часа в вакууме, в течение которых одновременно удаляли дистилляцией образовавшуюся воду. Полученный сополиамид выгружали из резервуара, экструдировали и гранулировали. Полученные гранулы сополиамида 4 раза экстрагировали горячей водой с температурой 95°С в течение 6 часов и затем сушили при 90-140°С в токе азота в течение 10 часов. Полученный сополиамид имел характеристическую вязкость 259 мл/г, температуру стеклования 38°С и температуру плавления 188°С. Содержание полиамида 6.36 в сополиамиде в пересчете на общую массу сополиамида составляло около 30,3% мас., плотность составляла 1,076 г/мл.
С-4 Сополиамид из полиамида 6 и полиамида 6.36, полученный посредством следующего способа:
932 кг капролактама (компонент (A)), 322 кг Empol 1061 фирмы BASF SE (димерная кислота с 36 атомами углерода, негидрированная, компонент (B1)), 77,84 кг 85%-ного по массе раствора гексаметилендиамина (компонент (B2)) в воде и 153 кг воды смешивали в 1930-литровом резервуаре и оставляли в атмосфере азота. Внешнюю температуру резервуара повышали до 290°С, и смесь перемешивали в течение 11 часов при данной температуре. В первые 7 ч перемешивали при повышенном давлении, в последующие 4 часа в вакууме в течение которых одновременно удаляли дистилляцией образовавшуюся воду. Полученный сополиамид выгружали из резервуара, экструдировали и гранулировали. Полученные гранулы сополиамида 4 раза экстрагировали горячей водой с температурой 95°С в течение 6 часов и затем сушили при 90-140°С в токе азота в течение 10 часов. Полученный сополиамид имел характеристическую вязкость 212 мл/г, температуру стеклования 38°С и температуру плавления 187°С. Содержание полиамида 6.36 в сополиамиде в пересчете на общую массу сополиамида составляло около 28,9% мас., плотность составляла 1,076 г/мл.
Дополнительный полимер (wP)
wP-1 Полиэтилен низкой плотности (LDPE) фирмы LyondellBasell®, продаваемый под торговой маркой Lupolen 2420 F, с MFR (анг.Melt Flow Rate, массовая скорость течения расплава) (190°C/2,16 кг) 0,75 г/10 мин.
wP-2 Полиэтилен низкой плотности (LDPE) фирмы LyondellBasell®, продаваемый под торговой маркой Lupolen 3020 K, с MFR (анг.Melt Flow Rate, массовая скорость течения расплава) (190°C/2,16 кг) 4 г/10 мин.
wP-3 Модифицированный ангидридом линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) фирмы DuPont®, продаваемый под торговой маркой Bynel 4104, с MFR (анг.Melt Flow Rate, массовая скорость течения расплава) (190°C/2,16 кг) 1,1 г/10 мин.
wP-4 Модифицированный ангидридом линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) фирмы DuPont®, продаваемый под торговой маркой Bynel 4105, с MFR (анг.Melt Flow Rate, массовая скорость течения расплава) (190°C/2,16 кг) 4 г/10 мин.
wP-5 Полиэтиленвиниловый спирт (EVOH) от Kuraray®, продаваемый под торговой маркой EVAL F171B с MFR (анг.Melt Flow Rate, массовая скорость течения расплава) (210°C /2,16 кг) 1,8 г/10 мин и содержанием этилена 32% мол.
wP-6 Полиэтиленвиниловый спирт (EVOH) от Kuraray®, продаваемый под торговой маркой EVAL L171B с MFR (анг.Melt Flow Rate, массовая скорость течения расплава) (210°C /2,16 кг) 4 г/10 мин и содержанием этилена 27% мол.
Получение монопленок литьевым способом
Для получения монопленок была использована 7-слойная литьевая пленочная установка фирмы Collin® с шириной головки фильеры 800 мм. Таким образом, было использовано 7 экструдеров. Шесть экструдеров имели диаметр 30 мм (экструдер В, С, D, Е, F, G), а один экструдер имел диаметр 45 мм (экструдер А). Каждый из 7 экструдеров был загружен одинаковым компонентом. Расплав экструдера A находился в контакте с наносящим валиком, расплав экструдера G находился от него на самом удаленном расстоянии. Порядок слоев был A, B, C, D, E, F, G. Полученные полимерные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/14/15 мкм. Используемые компоненты, а также результаты измерения прочности к продолжению разрыва, модуля упругости и устойчивости к проколу приведены в таблице 1. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 1, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида.
Таблица 1:
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
Получение многослойных пленок литьевым способом
Многослойные пленки с тремя различными полимерами были получены на вышеописанной 7-слойной литьевой пленочной установке фирмы Collin®. Полученные многослойные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/14/15 мкм. Экструдеры литьевой пленочной установки загружали компонентами в соответствии со структурой многослойных пленок, приведенной в таблице 2. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 2, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида. В таблице 2 также приведены свойства полученной многослойной пленки.
Таблица 2:
P-2 // P-2 // P-2 //
wP-4 // wP-2
P-4 // P-4 // P-4 //
wP-4 // wP-2
C-1 // C-1 // C-1 //
wP-4 // wP-2
C-2 // C-2 // C-2 //
wP-4 // wP-2
C-3 // C-3 // C-3 //
wP-4 // wP-2
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(MD)
(TD)
Получение многослойных пленок литьевым способом
Многослойные пленки с пятью различными полимерами были получены на вышеописанной 7-слойной литьевой пленочной установке фирмы Collin®. Полученные многослойные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/14/15 мкм. Экструдеры литьевой пленочной установки загружали компонентами в соответствии со структурой многослойных пленок, приведенной в таблице 3. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 3, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида. В таблице 3 также приведены свойства полученной многослойной пленки.
Таблица 3:
P-2 // wP-6 // P-2 //
wP-4 // wP-2
P-4 // wP-6 // P-4 //
wP-4 // wP-2
C-1 // wP-6 // C-1 //
wP-4 // wP-2
C-2 // wP-6 // C-2 //
wP-4 // wP-2
C-3 // wP-6 // C-3 //
wP-4 // wP-2
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(MD)
(TD)
Получение монопленок способом выдувного формования
Монопленоки получали на 7-слойной установке выдувного формования пленок фирмы Collin® с диаметром головки фильеры 180 мм. Из семи экструдеров шесть имели диаметр 30 мм (экструдер В, С, D, Е, F, G), а один имел диаметр 45 мм (экструдер А). Расплав экструдера располагался на внутренней стороне пузыря, расплав экструдера G находился снаружи. Порядок слоев, изнутри наружу, был A, B, C, D, E, F, G. Полученные монопленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/14/15 мкм в монопленках. Все экструдеры были загружены одинаковым компонентом. Пленки перед намоткой разрезали.
Используемые компоненты и свойства мономатериальных пленок приведены в таблице 4. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 4, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида.
Таблица 4:
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
Получение многослойных пленок способом выдувного формования
Многослойные пленки с тремя различными материалами получали на 7-слойной установке выдувного формования пленок фирмы Collin® с диаметром головки фильеры 180 мм. Из семи экструдеров шесть имели диаметр 30 мм, а один имел диаметр 45 мм. Полученные многослойные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/15 мкм. Экструдеры установки выдувного формования пленок загружали компонентами в соответствии со структурой многослойных пленок, приведенной в Таблице 5. В таблице 5 также приведены свойства полученных многослойных пленок. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 5, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида.
Таблица 5:
P-1 // P-1 // P-1 //
wP-3 // wP-1
P-3 // P-3 // P-3 //
wP-3 // wP-1
C-1 // C-1 // C-1 //
wP-3 // wP-1
C-2 // C-2 // C-2 //
wP-3 // wP-1
C-3 // C-3 // C-3 //
wP-3 // wP-1
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(MD)
(TD)
Получение многослойных пленок способом выдувного формования
Многослойные пленки с пятью различными полимерами получали на 7-слойной установке выдувного формования пленок фирмы Collin® с диаметром головки фильеры 180 мм. Из семи экструдеров шесть имели диаметр 30 мм, а один имел диаметр 45 мм. Полученные многослойные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/15 мкм. Экструдеры установки выдувного формования пленок загружали компонентами в соответствии со структурой многослойных пленок, приведенной в таблице 6. В таблице 6 также приведены свойства полученных многослойных пленок. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 6, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида.
Таблица 6:
P-1 // wP-5 // P-1 //
wP-3 // wP-1
P-3 // wP-5 // P-3 //
wP-3 // wP-1
C-1 // wP-5 // C-1 //
wP-3 // wP-1
C-2 // wP-5 // C-2 //
wP-3 // wP-1
C-3 // wP-5 // C-3 //
wP-3 // wP-1
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(MD)
(TD)
Получение монопленок способом выдувного формования
Монопленоки получали на 7-слойной установке выдувного формования пленок фирмы Collin® с диаметром головки фильеры 180 мм. Из семи экструдеров шесть имели диаметр 30 мм, а один имел диаметр 45 мм. Полученные мономатериальные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/14/15 мкм. Все экструдеры были загружены одинаковым компонентом.
Используемые компоненты и свойства монопленок приведены в таблице 7. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 7, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида.
Таблица 7:
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
Получение многослойных пленок способом выдувного формования
Многослойные пленки получали на 7-слойной установке выдувного формования пленок фирмы Collin® с диаметром головки фильеры 180 мм. Из семи экструдеров шесть имели диаметр 30 мм, а один имел диаметр 45 мм. Полученные мономатериальные пленки имели толщину 100 мкм, а слои имели толщину 15/14/14/14/14/14/15 мкм. Все экструдеры были загружены одинаковым компонентом.
Используемые компоненты и свойства мономатериальных пленок приведены в таблице 8. Массовые проценты компонента (B), приведенные ниже в таблице 8, означают массовое процентное содержание звеньев, полученных из компонента (B) (звенья полиамида 6.36), в сополиамиде, в пересчете на общую массу сополиамида.
Таблица 8:
P-1 // wP-5 // P-1 //
wP-3 // wP-1
P-3 // wP-5 // P-3 //
wP-3 // wP-1
C-4 // wP-5 // C-4 //
wP-3 // wP-1
(8Н маятник)
(32Н маятник)
(32Н маятник)
(8Н маятник)
(8Н маятник)
(32Н маятник)
Приведенные выше примеры показывают, что сополиамид согласно изобретению может значительно увеличить прочность к продолжению разрыва полимерных пленок (Р), как вдоль направления экструзии, так и перпендикулярно ему. Модуль упругости и устойчивость к проколу полимерных пленок (Р) согласно изобретению также находятся в приемлемом диапазоне для практического использования, так что полимерные пленки (Р) согласно изобретению имеют в целом выгодные свойства, в частности, в качестве упаковочных пленок.
Настоящее изобретение относится к полимерной пленке (P), способу ее получения, а также к применению в качестве упаковочной пленки. Полимерная пленка содержит по меньшей мере один сополиамид. Указанный сополиамид получен полимеризацией от 15 до 84 мас.% по меньшей мере одного лактама и от 16 до 85 мас.% смеси мономеров (M). Смесь мономеров (М) состоит из от 45 до 55 мол.% по меньшей мере одной димерной кислоты с 32-40 атомами углерода и от 45 до 55 мол.% по меньшей мере одного алифатического диамина с 4-12 атомами углерода. Полученная полимерная пленка обладает высокой прочностью к продолжению разрыва как в направлении экструзии, так и перпендикулярно ему, а также высокой прозрачностью, ударной вязкостью при низкой температуре, кроме того, имеет пониженный модуль упругости и высокую устойчивость к проколу в сухом состоянии. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 табл., 4 пр.
1. Полимерная пленка (Р), содержащая по меньшей мере один сополиамид, полученный полимеризацией следующих компонентов:
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая состоит из следующих компонентов:
(B1) по меньшей мере одной димерной кислоты с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере одного алифатического диамина с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В) в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) и компонент (B), состоящий из компонента (В1) и компонента (В2), содержит в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B1) и в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B2) в каждом случае в пересчете на общее молярное количество компонента (B).
2. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что компонент (A) выбран из группы, состоящей из лактама 3-аминопропановой кислоты, лактама 4-аминобутановой кислоты, лактама 5-аминопентановой кислоты, лактама 6-аминогексановой кислоты, лактама 7-аминогептановой кислоты, лактама 8-аминооктановой кислоты, лактама 9-аминононановой кислоты, лактама 10-аминодекановой кислоты, лактама 11-аминоундекановой кислоты и лактама 12-аминододекановой кислоты.
3. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что компонент (В2) выбран из группы, состоящей из тетраметилендиамина, пентаметилендиамина, гексаметилендиамина, декаметилендиамина и додекаметилендиамина.
4. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что компонент (B1) получен исходя из ненасыщенных жирных кислот, выбранных из группы, состоящей из ненасыщенных жирных кислот с 16 атомами углерода, ненасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода и ненасыщенных жирных кислот с 20 атомами углерода.
5. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один сополиамид обладает характеристической вязкостью (VZ(C)) в диапазоне от 150 до 300 мл/г, определенной в 0,5%-ном по массе растворе по меньшей мере одного сополиамида в смеси фенол/о-дихлорбензол в массовом соотношении 1:1.
6. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один сополиамид обладает температурой стеклования (TG(С)), причем температура стеклования (TG(С)) находится в диапазоне от 20 до 50°C.
7. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один сополиамид обладает температурой плавления (TM(С)), причем температура плавления (TM(С)) находится в диапазоне от 150 до 210°C.
8. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один первый слой, содержащий по меньшей мере один сополиамид, и полимерная пленка (Р) содержит по меньшей мере один дополнительный слой, причем по меньшей мере один дополнительный слой содержит по меньшей мере один дополнительный полимер (wP), который выбран из группы, состоящей из полиолефинов, поли(этиленвиниловых спиртов), поли(этиленвинилацетатов), полиэтилентерефталатов, поливинилиденхлоридов и привитых ангидридом малеиновой кислоты полиолефинов.
9. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что полимерная пленка (Р) получена литьевым способом, способом выдувного формования, способом двухосноориентированной полиамидной пленки или способом мультивыдувного формования.
10. Полимерная пленка (Р) по п. 1, отличающаяся тем, что полимерная пленка (Р) имеет толщину в диапазоне от 0,1 мкм до 1 мм.
11. Полимерная пленка (Р) по одному из пп. 1-10, отличающаяся тем, что по меньшей мере один сополиамид представляет собой статистический сополимер.
12. Способ получения полимерной пленки (Р) по одному из пп. 1-11, включающий стадии:
i) предоставление по меньшей мере одного сополиамида, полученного полимеризацией следующих компонентов
(A) от 15 до 84% мас. по меньшей мере одного лактама,
(B) от 16 до 85% мас. смеси мономеров (M), которая состоит из следующих компонентов:
(B1) по меньшей мере одной димерной кислоты с 32-40 атомами углерода и
(B2) по меньшей мере одного алифатического диамина с 4-12 атомами углерода,
причем значения массовых процентов компонентов (А) и (В) в каждом случае приведены в пересчете на сумму значений массовых процентов компонентов (А) и (В) и компонент (B), состоящий из компонента (В1) и компонента (В2), содержит в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B1) и в диапазоне от 45 до 55% мол. компонента (B2) в каждом случае в пересчете на общее молярное количество компонента (B),
в расплавленном виде в первом экструдере,
ii) экструдирование по меньшей мере одного сополиамида, предоставленного на стадии i), в расплавленном виде из первого экструдера через фильеру с получением пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде,
iii) охлаждение полученной на стадии ii) пленки по меньшей мере одного сополиамида в расплавленном виде, причем по меньшей мере один сополиамид затвердевает с получением полимерной пленки (Р).
13. Применение полимерной пленки (Р) по одному из пп. 1-11 в качестве упаковочной пленки.
| US 5989697 A, 23.11.1999 | |||
| US 2003232962 A1, 18.12.2003 | |||
| US 5013518 A1, 07.05.1991 | |||
| ПОЛИАМИДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ | 2010 |
|
RU2561075C2 |
| RU 2003134362 A, 10.06.2005 | |||
| СОПОЛИАМИДЫ | 2011 |
|
RU2533377C1 |
