Полимерная композиция Советский патент 1984 года по МПК C08L23/06 B32B27/32 

Изобретение относится к химии попимероБ, в частности к композициям цпя нанесения на попипропипеновую ппенку. Наибопее близкой по текнической сущности и достигаемому эффекту к преидагаемой явпяется композиция цпя нанесения на попипропипеновую ппенку, вкшочающая прпиэтипен иша сополимер эт пена и пропилена с 4,0-4,5 вес,% этилена и термопластичный полимер (полиамиц, полиэфир) Cl3 . Недостаток известной композиции заключается в том, что ее технологичес кие свойства не являются полностью удо петворительными. Целью изобретения явпяется улучшени технологических свойств композиции. Указанная цель достигается тем, что композиция цпя нанесения на полипропиленовую пленку на основе попиэтипена или сополимера этилена с пропиленом с содержанием 4,0-4,5 мас.% этилена, включающая термопластичный полимер, в качестве термопластичного полимера содержит полимер, выбранный из группы, включающей сополимер 90 мол.% этипена и 10 мол.% метакриловой киопоты, полилауринлактам, омыленный сопопимер этилена с винилацетатом с сод жанием 50-80% винилацетатных групп, полистирол, сополиамиц с мол. массой 50000-60000, полученный реакцией 2 -капролактама, гексаметиленциамина, адипиновой киспоты и лауринлактама, взятых в соотношении 1:2:2:2, и полиэтилен в случае использования в качест ве основы сополимера этилена с пропил ном, и дополнительно содержит смесь fjjisj -бис-( 2-оксиэтип)-С 2 С-;о-алкилам нов и полициметилсилоксан плотностью 0,985 вязкостью 1 000000 сСт при при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смесь N,N -бис {2-оксиэтил)0,3-1,0 -апкиламкнов 0,2-0,8 Полидиметилсилоксан Термопластичный полимер0,1-0, Полиэтилен или сополимер этилена и пропилена Сстальное. Технологические свойства применяемой в качестве упаковочного материала полипропиленовой пленки с нанесенным нее составом испытывают следующим о разом. Процесс упаковки определяется по . таким критериШ, как подача упаковки отсутствие износа. При высокой скорое ти упаковки пленка не должна иметь дефектов. Малейший дефект означал бы епригодность материала. Прочность сварного шва определяют вручную. Достаточно, если для разрушения этого шва тр&буется большое усилие. Прочность сваренного шва также является хорошей, если упаковочная пленка при одинаковой нагрузке рвется вне сварного шва. Прозрачность визуально определяют по готовой упаковке. Прозрачность упаковки является удовлетворительной, если можно четко, без помутнения, определить оттиск, находящийся под пленкой. Потерю прозрачности определяют по темным оттискам. Антистатические свойства пленки. Опыт с пеплом сигареты проводят после определенного заряжения пленки путем трехфазового протирания шерстяным платком в одном направлении. Опыт явля ется отрицательным, если пепел сигареты притягивается заряженной пленкой с расстояния 3 см. Пример. 98.7 вес.% полиэтилена плотностью 0,954 г/см, показателем плавления 3 г/10 мин при 19О С / 2,16 KTC/CMVi т. пл. кристаллита 128133°С при 225°С смешивают с 0,5 вес.% смеси N|N -бис-(2-оксиэтил) алкиламинов (неразделимая), 0,5 вес.% сополимера этилена и метакриловой кис лоты, в котором карбоксильные группы частично имеются в виде цинковых солей, плотностью 0,936 г/см, показателем плавления 5 г/10 мин при 190°С/ 1 кгс/см и т. пп. 99°С, а также с 0,3 вес.% полидиметипсилоксана плотностью 0,985 20°С и вязкостью 1000000 сСт при 2О°С. Полученный состав с обеих сторон наносят на полипропиленовую пленку и вместе с ней растягивают. Эта пленка состоит из полипропилена плотностью 0,905 показателем плавления 2г/10 мин при 230°С/2,16 кгс/см и точкой размягчения 160-166 Ъ. Полученная таким образом многослойная пленка имеет следующее строение: 1 мкм свариваемый слой /19 мкм полипропиленовая пленка /1 мкм свариваемый спой. Подача пленки в работающую со скоростью 265 упаковок/мин заверточно- упаковочную машину происходит без нарушений. Термосварка при 138-143 С обеспечивает прочные сварные швы. Упаковка является безупречной. Износ

упаковочных инструментов не наблюдает ся.

Прозрачность упаковки является корошей, т.е. накоцяииЙся под упаковочной ппенкой отпечаток можно четко опрэ пепить.;

Антистатическое действие доказано опытом с пеппом.

П р и м ё р 2, Повторяют пример 1 .с той разницей, что 98,5 вес.% сопо пимера этипен/пропипена, содержащего 4,5 вес.% этилена ппогносгью 0,901 г/см индексом ппавпения 2 г/1О мин при ,16 кгс/см и диапазоном размягчения 142-148 с смешивают с 0,5 вес.% амина примера 1, 0,5 вес.% термопластичного попимера примера 1 и 0,5 вес,% попидиметипсипоксана примера 1.

Полученный состав наносят на полипропиленовую фольгу и вместе с ней растягивают. Многослойная пленка имеет то же строение, что и в примере 1. Как видно из табп. 1, фольга, подава&мая в заверточно-упаковочную машину, работающую со скоростью 265 упаковок/мин, не вызывает никаких помех, в работе машины.

Пример 3., Повторяют пример 1 с той разнипей, что 99,0 вес.% полиэтилена согласно примеру 1 смешивают с 0,5 вес.% амина примера 1, 0,2 вес.% полилауринлактама с т. пл. ITG-IBO C И 0,3 полидиметилсилоксана примера 1. При этом температура термосварки составляет 146°С.

Результаты испытания пленки свены в табл. 1.

Таблица 1

Композиция цпя нанесения . на попитфопипеновую пленку на основе попиэтипёна ипи сопопимера этилена с пропиленом, соцержащего 4,0-4,5 мас.% этипена, включающая термоппасттганый полимер, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологических свойств, композиция в качестве термопластичного полимера содержит полимер. . выбранный из группы, включающей сополимер 9О мол.% этилена и 10 мол.% метакриловой кислоты, полилауринлакгам, омыленный сополимер этилена с винилаце татом с содержанием 50-80% винилап&татнык групп, полистирол и сополиамиц с мол. массой 50000-60000, полученный реакцией -капролактама, гексаметил циамина, аципиновой кислоты и лаурин- ; лактама, взятых в соотношении 1:2:2:2, и полиэтилен в случае использования в качестве основы сополимера этилена с пропиленом, и,дополнительно содержит смесь N|N -би

I Полиэтилен

I

Сополимер этилена с Смесь апкипаминов

Сополимер этипёна и кислоты

Полилауринлактам

Полиэтилен

Полициметилсилоксан

Процесс упаковки: Подача Прочность сварки

Работа машин Прозрачность Антистатика

П р н м е р 4. noBTopsnoT пример 1 , с той разницей, что 98,9 вес.% сопо98,799,0

98,598,9

0,50,50,50,5

0,50,5

0,2

0,3

0,30,5

0,30,.3

Очень

хорошая ff

Удовлетворитель ная

лимера этилена с пропиленом, содержащего 4,0 вес.% этилена шютносгью 0,901 г/см j показатепем ппавпения 5 г/10 мин при ,16 iirc/см и т. пи. кристаппита 140 С, смешивают с 0,5 вес,% смеси N|N -био-{2-оксиэти11 .апкипаминов, 0,3 вес.% попиэтйпеиа ппотиостыо 0,95 г/см, показатепем ппавпения 0,4 г/10 мин при 190с/5 кгс/см и т. ЯП. 126 132°С И 0,3 вес.% попициметипсипоксана примера 1, Результаты испытания ппенюи сведены в табп. 1, П р и м е р 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что 98,6 вес.% сопопимера этипена и пропилена примера 2 смешивают с 0,5 вес,% смеси апкипами« нов примера 1, 0,7 весо% сопопимера 90 моп.% этипепа и 10 моп,% метакриповой кислоты примера 1 и 0,2 вес.% попиаиметипсипоксана по примеру 1. Примере. Повторяют пример 1Ь той разницей, что 98,7 вес,% сопопиМера этилена и пропилена примера 2 Смешивают с 0,5 вес.% смеси N , N -бис (2-оксиэгил)-С С-; апкипаминов и 0,3 вес.% омыленного сопопимера этипена и винипацетата, соцержащего 5О мол.% ециниц винияаце тата, 90% которых омыпены, и 0,5 вес. попициметипсипоксана примера 1. Пример. Повторяют .пример 6 с той разницей, что в качестве омы пенного сопопимера применяют омыпенный сопопимер этипена и винипацетата, соцержащего 80 моп.% винипацетатных единиц, 90% которых омыпены. Примере. Повторяют пример 1 с той разницей, что. 98,6 вес.% сопопи- мера этипена и пропилена примера 2

98,6 98,7 98,7 98,6 98,4 0,5 0,5 0,5 0,3 1,0

98,9 98,4 90

0,5 1,0 смешивают с 0,3 вес.% смеси апкипаминов примера 1, 0,3 вес.% попистиропа плотностью 1,05 г/см, показателем плавления 1,1 г/10 мин при 15 кгс/см и т. пп. 105 С и 0,8 вес.% попициметипсилоксана примера 1. П р и м е р 9. Повторяют пример 1 с той разницей, что 98,4 вес.% сополимера этипена и пропилена примера 2 смешивают с 1,0 вес.% смеси алкипаминов примера 1, 0,1 вес.% сополиамида с мои. массой 50000, попученного реакцией f -капролактама, гексаметиленцкамина, аципиновой кислоты и лауринлактама в соотношении 1:2:2:2, и 0,5 вес.% полициметипсилоксана прим&ра 1. Пример 10. Повторяют пример 1 с той разницей, что 98,9 вес.% сополимера этилена и пропилена примера 2 смешивают с 0,5 вес.% смеси N, N -био- (2-оксэтил) -С С -алки ламинов, О,3 вес.% полиэтилена примера 4 и 0,3 вес.% полициметилсилоксана прим&ра 1. Прим ер 11. Повторяют пример 1 с той разницей, что 98,4 вёс.% сопопимера этилена и пропилена примера 2 смешивают с 1,0 вес.% смеси алкилами- нов примера 1, 1,1 вес.% сополиамица с мол. массой 600ОО, полученного р&акцией -капрлактама, гексаметилендиамина, адишшовой кислоты и лауринлакртама в соотношении 1:2:2:2 и 0,5 вес.% полициметилсилоксана примера 1. Р&зультаты испытания пленки сведены в табл. 2. ;Таблица2 0,7

о,з о,з ГТопиэтипен Поггастироп Попициметипсипоксан0,2 0,5 0,5 0,3 0,5 Процесс упаковки: ПоцачаХорошая Очень х Прочность сварки- Упаковка . Работа машин- Прозрачность-АнтистатикаУдовлетворит

Сравнительный пример 1.

Повторяют пример 1 с той разницей, что 90 вес.% сополимера этилена к пропилена примера 2 смешивают с Ю вес.% сополиамица с мол. массой -бОООО,

полученного реакцией Е-капролактама, гексаметипенциамина, аципиновой кислоты и лауринлактама в соотношении 1:2:2:2, и полученный состав с обеих сторон наносят на полипропиленовую пленку

описанным в примере 1 образом.

Результаты испытания пленки свецены в табл. 2.

Продолжение . 2

11

10

ОД

0,1 0,1

Сравнивельный пример П.

Повторяют сравнительный пример 1 с той разницей, что 9 О вес.% полиэтилена указанной в примере 1 характеристики смешивают с 10 вес.% сополимера, указанного в сравнительном примере 1.

Полимерная композиция может быть использована в составе многослойной пленки для нанесения на полипропиленовую .пленку, выполненной в вице слоя полиэтилена или сополимера этилена с 4-4,5 вес.% этилена, нижняя стороне 0,3 0,5 орошая С нарушениями - - - ельная Неуцовпетворитепьная которого снабжена споем омьшенного сополимера этилена и винипацетата и цопопнитегеьным споем попиэтипена или сополимера этипена с 4-4,5 Бес.% эти пена, причем спои потгаэтипена ипи сополимера зтипена с 4,-4,5 вес.% этилена со слоем OMbinejffloro сополимера этипена и виннлацетата соединены ацг&зивом на основе модифицированного лопиолефина и слой полиэтилена или сополимера этилена с 4-4,5 вес.% этилена содержит 0,3-1 вес.% длинноцепного алифатического амина, 0,10,7 вес,% несовместимого с полиэтилен или сополимером этилена термопласта с ТОЧ1СОЙ размягчения в области от 5О ниже до 50°С выше точки размягчения поииэтилена ипи сополимера этилена и 0,1 -1,2 вес.% полициэкилсилоксана. Многослойную плен1су с одной сто- РОНЫ ипи с обеих сторон наносят предпочт тельно на изотактический полипропилен плотностью 0,90 -0,91 показателем расплава 1 - 4 r/lp мин при температуре 230°С/2,16 кгс/см давле НИИ (согласно стандарту ДИН 53 735) На другую поверхность полипропилен вой пленки может быть нанесен или только слой полиэтилена, или сопопим&ра этилена с 4-4,5 вес.% этилена, содержащий указанные добавки, или сло омыленного сополимера этилена и вини- лацетата, или дополнительный слой полиэтилена или сополимера этилена с 4-4,5 вес.% этилена. В качестве гомо- или сополимера этилена используют предпочтительно по этилен с высокой плотностью или стати ческий сополимер на основе гипена/ пропилена с 4-4,5 вес.% этилена. В качестве цлинноцепных алифатичес ки аминов используют предпочтительно третичные амины, алифатический радикал которых имеет длину углеродных цепей дИ которые замещены двумя оксиалкильными группами : Особенно предпочтительными являются -бис-(2-оксиэтиг1)4 .-С )-алкил N,N мины. в качестве несовместимого с гомоили сополимером этилена термопласта пользуют предпочтительно высокомолекулярный полиэтилен с высокой плотност и с точкой размягчения прёдпочтител но приблизительно 129 С, сополимер этилена и метакриловой кислоты (9099 С), полилауринлактам (180°С), сополимер на основе акрилнитрила, бутациена и метакрилата (х80°С), сополимер полиэтилена и винилового cnnjvта (i 185 С). Особенно предпочтительными являются сополимеры этипена и метакриловой кислоты, в случае необходимости полностью или частично в вице солей щелочных металлов или цинка, или полипауринлактам. Омыленный сополимер этилена и винилацетата состоит предпочтительно из 50 - 80 мол.% винилацетатных единиц, которые по меньшей мере на 90%, предпочтительно на 95%, омылены. В качество адгезива предпочтительно использовать полиолефины с карбоксиш. ными группами, такие как, например. полипропилен или полиэтилен, к которым привит по меньшей мере 1 мономер из группы о,|3 -однократно ненасыщеннык дикарбоновых кислот, таких как, например малеиновая фумаровая, итаконовая кислоты или их ангидриды, эфиры, амицы и имиды кислоты, сополимеры этилена coi,/i -однократно ненасыщенными карбоновыми кислотами, такими как акриловая. метакриловая кислоты к/или их соли металлов (ri,Na), и/или из алкильные эфиры .или соответствующие привитые на полиолефины (полиэтилен ипи полипропилен) полимеры, или описанные омыленные сополимеры, к которым привит мономер указанных ненасыщенных кислот. Особенно предпочтительными являются полиолефины, такие как пропилен ипи сополимеры пропилена и этилена с максимально 1,0 вес.% привитогоо,/3 -однократно ненасыщенного ангидрида дикарбоновой кислоты, например ангидрида малеиновой кислоты, или их омыленные сополимеры. Технологические свойства применяемой в качестве упаковочного материала полипропиленовой пленки с нанесенной на неё многослойной пленкой испытывают спедук. щим образом. Процесс упаковки определяется по таким критериям, как подача, упаковка и отсутствие износа. Если при высокой скорости упаковки нет нарушений этих критериев, то пленка удовлетворяет предъявляемые к ней требования. Даже малейшее нарушение означало бы, что пленка непригодна. Прочностью сварного шва является усилие, необходимое для разрезания изготовленного в определенных условиях сварного шва (50 И/см /0,5 с, , плоские контактные коподки), полосы пленки шириной 15 мм. Антистатические свойства пленки опреаепяют опытом с пеппом. Измерение проницаемости р2 проводят согласно стандарту ДИН 53380. Помутнение измершот согпасно АСТМ 1 1003-52. Коэффициент трения опрацецяют согиасно стандарту ДИН 53 375. Пример 12. 98,7 вес.% сопопимера пропилена и этипена с 4,5 вес.% этилена плотностью 0,90 г/см с показателем расплава 5 г/10 мин при 230С/2,16 кто/см ист. пп. кристаллита смешивают с 0,5 вес.% N,N -био.(2-оксиэтил)-( )-а ™паминов, 0,5 вес.% сополимера этилена и метакриловой кислоты, в котором карбоксильные группы частично имеются в виде солей цинка, с показателем расплава 5 г/10 мин при 190°С/1 кгс/см и с т. пл. и с 0,3 вео.% полидиметилсипоксана плотностью 0,985 г/см при 20°С и вязкостью Ю-м-Па - с .

Сополимер Э/П1

1 0,5

Адгезив0,5

Омыленный сополимер этилена и 1

винилацетата1

1

Ацгезив0,5

0,5

Сополимер Э/П1

25

Полипропилен25

Сополимер Э/П1 1

АдгезивО,5

Омыленный сополимер этилена и

винилацетата 1

Адгезив0,5

Дбйолнительный сополимер Э/П1 1

Таблица 3

Сополимер Э/П

Ацгезив

Омыленный сополимер этилена и

винилацетата

Сополимер Э/П

Ацгезив

Полипропилен

Дополнительный

Сополимер Э/П 25i2 при 2О°С. Затем смесь экструдируют омыленным сополимером пропилена и эти- лена с 0,7 вес.% привитого ангидрица мапеиновой кнспоты с показателем расплава 5т/1О мин при 25О С/ 216 кгс/см в адгезива , сополимером этилена и вшгалацетата с 55 моп.% винилацетатных единил, которые на 96% омылены, и дополнительным сополимером, пропилена и этилена указанной характеристики, л Полученную многослойную пленку наносят на пленку из полипропилена плотностью 0;905 г/см с показателем расплава 2 г/10 мин при 230С/216 кгс/см и температурой размягчения 160 - 16.6°С и- растягицвают. Получается многослойная пленка с продольным удлинением в соотношании 5:1 и с поперечным удлинением в соотношении 10:1. Структура и свойства многослойной пленки приведены в табл. 3 и 4, Пример 13. Повторяют пример с той разницей, что 98,3 вес.% сополимера пропилена этилена с 4,5 вес.% этилена смешивают с 0,5 вес.%. N, N-био (2-оксиэтип) -( С ijg) -алкипаминов, 10,5 вес.% сополимера этипена и метакри повой кислоты и 0,7 вес.% попициметилсипоксана, и в качестве ацгезива примен ют омыленный сополимер пропилена и эти пена с 0,5 вес.% привитого ангидрида малеиновой кислоты и с показателем расплава 10 г/10 мин при 250с/ 2,16 кгс/см. Пример 14. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 0,5 вес.% смеси N,N -био-(2-оксиэтил)-С -С,„(14 Jft:.-f в .V I iiА (All/.- алкиламинов. При мер 15. Повторяют пример 1 с той разницей, что 98,6 вес.% сополи мера этилена с пропиленом с 4,0 вес.% этилена, имеющего плотность О,901 г/см показатель плавления 5 г/10 мин при 230с/2,16 кгс/см и т. пл. кристаллизата , смешивают с 0,5 вес.% смеси- N|Nl -бис-( 2-оксиэтил) адкиламинов, 0,7 вес.% сополимера 90 мол.% этилена и 10 мол.% метакриловой кислоты и 0,2 вес.% полициметилсилоксана указанной характеристики. П р и м е р 16. Повторяют пример 1

с той разницей, что вместо 0,5 вес.%

сополимера 90 мол.% этилена и

10 мол.% метакриловой кислоты прим&няют 0,2 вес.% полилауринлактама с

т. пл. 176-180°С, причем сополимер 35

этилена с пропиленом с 4,5 вес. %

этилена применяют в количестве 99 вес.%

Пример 17. Повторяют Пример 1 с той разницей, что вместо 0,5 вес.% сополимера 90 мол.% этилена и . .40 10 мол.% метакриловой кислоты прим&няют 0,3 вес.% сополимера этипена с винилацетатом с содержанием 50 мол.% винилацетатных групп, 96% которых омыпены. При этом полидиметилсилоксан 45 применяют в количестве 0,5 вес.%.

Пример 18. Повторяют пример 1 с той разницей, что вместо 0,5 вес.% сополимера 90 моЛ.% этилена н 10 мол.% метакриловой кислоты прим©- 50 няют 0,3 вес.% полистирола плотностью 1,О5 г/см, показателем плавления 1,1 Г/1О мин при 2ОО°С/5 кгс/см и г. пл. 1О5 С. При этом сополимер эти- пена с пропиленом с 4,5 вес.% этиле- 55 на применяют в количестве 98,6 вес.%;

этил)-С-;2 -1б-влкиламинов - в количестве 0,5 вес.%, а полидиметилсилоксан - в количестве 0,3 вес.%.

Прим ер 21. Повторяют пример 8 с той разницей, что применяют 0,1 вес.% сополиамида с мод. массой 60000, полученного реакцией f -капролактама, гексаметилен диамина, адштановой кислоты и лаурианлактама в соотношении 1:2:2:2.

Пример22, Повторяют пример 6 с той разницей, что применяют О,3 вес.% сополимера этилена с винилацетатом с содержанием 80 мол.% винилацетатных групп, 96% которых омылены.

Пример 23. (по известному способу).

Повторяют пример 1 с той раэницей, что 99,5 ввс.% сополимера этилена с пропиленом с 4,5 вес.% этилена смешивают отдельно сначала с 0,5 вес.%, а затем с 1,5 вес.% амида эруковой кислоты (примеры 23а и 236 соответственно) в качестве смаёкн.

Структура и свойства полученной мно- гослойной пленки приведены в табл.3-5. смесь N,/4 -бис-(2-оксиэтип)-С, алкипаминов - в количестве 0,3 вес.%, а полициметилсилоксан - в количестве О,8 вес.%. ПрикГер 19. Повторяют пример 1 с той разницей, что вместо 0,5 вес.% сополимера 90 мол, % этилена и 10 мол.% метакриловой кислоты применяют 0,1 вес.% сополиамица с мол. массой 5ОООО, полученного реакцией -каптролактама, гексаметилен- цнамина, аципиновой кислоты и лауринлактама в соотношении 1:2:2:2. При этом сополимер этилена с пропиленом с 4,5 вес.% этилена применяют в колияестве 98,4 вес.%, смесь N,N -био-(2оксиэтил)-С 2 С А 1 иламинов - в ко личестве 1,О вес.%, а полициметилсилоксак - в количестве 0,5 вес.%. Пример 20. Повторяют пример 1 с той разницей, что вместо 0,5 вес.% сополимера 90 моп. % этипена и 10 мол. % метакриловой кислоты применяют 0,3 вес.% полиэтилена плотностью 0,95 г/см, показателем плавления 0,4 г/10 мин при 190° С/5 кгс/см и т. пл. 126-Х32 С. При этом сополимер этилена с пропиленом с 4,5 вес.% этилена применяют в количестве 98,9 вес.%, смесь N, N (2-окс№. 910823252О

Анализ таблиц 1-5 показывает, чтошейными технопогическими свойства ти

предлагаемая композиция обладает улуч - по сравнению с известной.