CS208630B1 - Viacfunkčné činidla s mastiacim, antiblokovacím a klzným účinkom do polymérov olefínov - Google Patents

Description

208 630

Vynález rieši použitie kondenzátov alkylolemínov s mastnými kyselinami a ich zmésí,ako viacfunkčných činidiel s mastiacím, antiblokovacím a klzným účinkom do polymérov ole-fínov.

VzhTadom na praktické použitie sa polyolefíny a ich kopolyméry musia zušlechťovat prí-davkom dalších činidiel, ktoré zabezpečíš ich dobrú spracovateTnosť a požadované úžitkovévlastnosti konečných výrobkov. Do polyolefínov a ich kopolymérov sa bežne pridávajú anti-oxidanty, ÚV stabilizátory, mastivá, klzné činidlá, antiblokovacie přísady, zjasňovaciea niekedy antistatické činidlé. Z hlediska spracovateTnosti má význam pridávanie mastív, čím sa dosiahne "lepšiehotoku” taveniny polyméru vo formovacích nástrojoch a zníži sa tak mechanická a termickádeštrukcia polyméru.

Aby pri nasledujúcom spracování a manipulácii mali připravené výrobky, najmá však fó-lie, optimálně klzné vlastnosti /t.j. znížilo sa trenie výrobkov po častiach strojov/ pri-dávajú sa klzné činidlá.

Dobrá manipulovatefnosť s polyolefinickými fóliami sa dosiahne vtedy, ked tieto majdminimálnu vzájomnú adhéziu. To umožňuje dobré oddeTovanie povrchov, a tým aj fólií od sebe,čo mé mimoriadny význam pri balení do hadic a vrecák, ktoré sa bez problémov otvárajú.Činidlá přidávané za týmto účelom nazýváme "antiblokovacie",

Vyššie uvedené požiadavky na polyolefíny sa dosahujd prídavkom t.zv, mastiacich, kla-ných a antiblokovacích činidiel,

Ako mastivé a klzné činidlá sa používajd rfizne zlúčeniny. Je známe a doporučovanépoužitie mastných kyselin, alkoholov, amidov a solí mastných kyselin /mydlá/. Napříkladpatent USA 3 954 742 doporučuje použit 1,4-dioxénové esterjc mastných kyselin s retazcomuhlíka C^_8· fialší USA patent 3 969 304 popisuje aplikéciu Ν,Ν-etylén-bis-erukamidu prepolyetylén na fólie s prídavkom 0,01 - 0,5 % hmotových.

Patent ZSSR 487 062 odporúča použit ketokarboxylové kyseliny na alifatickej, cyklickéja aromatickéj báze. Britský patent 1 384 068 uvádza využitie epoxyzldčenín ako mastív.

Na antiblokovanie je známe použitie hlavně anorganických létok, zvfičša rožne jemnýSiOg, prídavkom ktorého sa dosiahne dobrá separécia povrchov a zníženie ich vzéjomnej adhé-zie, Ako příklady možno uviest komerčně bežne aplikované výrobky na báze SiOg od firiemDEGUSSA - NSR a CROSFIELD - Anglicko.

Použitím vyššie uvedených činidiel dosiahneme dobré mastiace účinky, antiblokovaniea klznost připravených fólií, činidlá neovplyvňujd negativné spracovanie a úžitkové vlast-nosti. Nevýhodou však je, že sa musia do polymérov přidávat minimálně dve, resp, tri činid-lá, čo je náročné na špeciálne dávkovacie strojné zariadenie a komplikuje tiel zvládnutievlastného technologického procesu, Musia sa inštalovat drahé navažovacie a dávkovacie 208 630 systémy a voliť také zariadenie, kde možno pridévať viac činidiel. Do polyméru sa tiež za-néša viac "cudzích létok", čo mdže byť na závadu při konečnej aplikécii a veTmi sťažujekontrolné metody a postupy. Tiež z hygienického hTadiska je výhodné pridévať do polymérovexťrahovateTných přísad čo najmenej.

Použitím kondenzétov alkylolaminov typu mono-, di- a trietanolamínu, amínoetyletanol- amínu alebo izopropanolamínu s nasýtenými mastnými kyselinami s párnym počtom C v mole-kule v rozsahu Οθ až C2^ alebo nenasýtenými mastnými kyselinami s párnym počtom C v mole-kule v rozsahu až Cg^ a jednou alebo dvomi vfizbami -C=C- v molekule, připravených kon-denzáciou za přítomností katalyzátore pri teplote 130 až 190 °C a tlaku 0,02 až 0,1 MPaalebo ich zmesí podTa tohto vynálezu do polymérov olefínov v množstve 0,02 až 2 % hmotovésa dosiahne viacfunkčný mastiaci, antiblokovací a klzný účinok.

Vhodnými činidlami sú látky alebo ich zmesi následovněj štruktúry:

B - CO - NH - /CH,/ - CH - OH

I /CHg/^-CH-OH

*1 , /CHg^-GH-N R -CO- N/"-/CH?/ -CH - ÓH/2, B - CO - N Z R, /0Η2/χ-0Η-0Η '/BVx-®-® Rl

1 I «1

z/CIL/ -CH-OH R - CO - 0 - CH - /CHg/^, - N x Rl

i. /OHj/^H-OH "l

/R - C00 - CH - /CHg/^ = N - /CHg/* - CH - OH B1 *1 /R - C00 - CH - /CHg/x - β - N, *1 kde R je alkyl s Οθ_3θx je 1-5 R! je H, metyl, etyl, propyl. Výhodné je použiť ako alkylolamíny etanolamíny, resp. izopropanolamíny. Létky podTa tohto vynálezu pósobia v dósledku dobrej dispergovateTnosti súčasne akovnútorné mastivá v tavenine polymérov olefínov a po ich ochladení vytvárajú v dósledku di-fúzie na povrchu klzné vlastnosti a súčasne pósobi separačne - antiblokovací efekt.

Použitím týchto činidiel sa dosiahne zrůvnateTný, resp. vyšší mastiacii a antiblokovacía klzný účinok ako u dosial’ používaných.

Je možné ich aplikovať pre všetky polyolefíny, bez ohTadu na ich mólovú hmotnosť, ob-sah kryštalickej fázy a konkrétny výrobok, či už sú to fólie, došky, vlékna, profily a tva-rované výrobky. 208 630

Najvfičšou výhodou je však skutočnost, že v jednom činidle /resp. zmesi/ zlúčime tri funkcie, t.j. mastiaci, antiblokovací a klzný účinek, čo umožňuje optimalizáciu strojno- technologickýhh liniek a použitie jednoducháej, t.j. ekonomickéjšej technologie, pri za-chovaní zrovnateTných výrobkov.

Na objasnenie predmetu vynálezu sú ďalej uvedené niektoré příklady, ktoré rozeah po-užitia neobmedzujú. Příklad 1

Na porovnanie sú vyhodnotené vlastnosti nízkohustotného polyetylénu o tavnom indexeTI=5g/10 min, ktorý neobsahuje žiadne přísady.

Porovnávájú sa jeho tokové vlastnosti, ktoré charakterizujú případný mastiaci účinokpřísad, jeho klzné vlastnosti a antiblokovacie vlastnosti, hodnotené ako přilnavost folií.

Tokové vlastnosti sú hodnotené na Bxtruziometri 0 30, firmy Gottfert /NSR/ pri nasle- dujúcich parametroch: Pásmo I. II. III. IV. V. Teplota 125 135 135 145 145 Závitovka : 1:4 Hubica : dížka 30 mm, priemer 2 mm Výsledky závislosti viskozity taveniny /Pa.s/ na otáčkách sú v nasledujúcej tabuTke:

Otáčky /min“1/ 20 30 40 50 60 Viskozita /Pa.s/ 263,0 184,7 146,6 123,1 104,7 Ďalej sú připravené folie hrůbky 0,05 mm, 0 180 mm na zariadení Buzuluk 0 32 "vyfuko- váním".

Vyhodnotením klznýeh vlastností a přilnavosti folie podl’a ČSN sú získané nasledujúcehodnoty, kde fí, statickéj je statický koeficient trenia a kinetickéj je kinetický koefi-cient trenia:

Klzné vlastnostiA* statickej /k kinetickéji- Přilnavost /N/m/ 0,70 0,81 0,28 208 630 Přiklad 2

Vyhodnotené sú tokové vlastnosti řólie, připravenaj ako v příklade 1, no do polyméru sa přidávájú přísady podl’a tohto vynálezu následovně: I. 0,15 % hmotových etanolamidu kyseliny steárovej II. 0,20 % hmotových dietanolamidu kyseliny olejovej /Ο^θ, 1 v&zba -C=C-/ III. 0,4 % hmotových trietanolamín dipalmitanu.

Tokové vlastnosti taveniny, hodnotené na Extruziometri za podmienok ako v příklade 1,sú nasledujúce:

Vzorka Viskozita 20 Otáčky /min“l/ 60 30 40 50 I. 188,7 151,1 128,2 110,6 97,2 II. 203,7 158,2 133,2 112,9 103,0 III. 180,7 145,2 120,1 102,6 90,8 Vlastnosti připravených fólií sú nasledujúce: Klzné vlastnosti Přilnavost Vzorka /k statickéj $ kinetickéj /N/m/ I. 0,10 0,10 0,09 II. 0,16 0,15 0,19 III. 0y09 0,04 0,00 IV. 0,17 0,18 0,17 Příklad 3

Pre porovnanie sú vyhodnotené vlastnosti vysokohustotného polyetylénu o TI = 0,7 g/10min, ktorý neobsahuje antiblokovacie, klzné a mastiaee přísady.

Porovnané sú jeho tokové vlastnosti, ktoré charakterizujú mastiaci účinok přísad. Ďa-lej je připravená folia a sú vyhodnotené klzné vlastnosti s antiblokovacím účinkom, akopřilnavost fólie·

Tokové vlastnosti, na Extruziometri 0 30; firmy Gottfert /NSR/ sú hodnotené pri nasle-dujúcich parametroch: Pásmo : I. II. III. IV. V.

Teplota : 190 190 Závitovka : 1:4

Hubica : dížka 30 mm; priemer 2 mm 200 210 200 208 830 Výsledky závislosti viskozity taveniny /Pa.s/ na otáčkách sú v nasledujúcej tabuVkej

Otáčky /min-1/ 20 30 40 50 60 Viskožita /Pa.s*/ 192,3 151,6 127,7 121,1 115,8

Na připravenéj fólii 0 180 mm a hrůbky 0,10 mm sú vyhodnotené klzné a antiblokovací® vlast-nosti, ktoré sú nasledujúcej

Klzné vlastnosti AvStatickej «vkinetickej Přilnavost /N/m/ 4 1 0,21 0,19 0,20 Přiklad 4

Vyhodnotené sú tokové vlastnosti, připraví sa folia a atanovia jej parametre, ako vpříklade 3» kečf sa použijú látky podTa tohto vynálezu následovně: IV. 0,4 % hmotových dietanomamidu kyseliny laurovej /0^/ V. 0,6 % hmotových trietanolamínoesteru kyseliny olejovej VI. 0,8 % hmotových zmeei 50 : 50 dietanolamldu kyseliny myristovej /0^/ a trietanolamínesteru kyseliny kaprino-vej /C10/. Výsledky sú uvedené v tabuTkách:

Tokové vlastnosti:

Vzorky . Viskozita Otáčky /min“1/ 20 30 40 50 60 IV. 185,5 149,9 131,2 114,2 103,1 V. 176,4 144,8 128,9 110,1 98,5 VI. 165,5 140,2 121,3 105,8 96,7 Vlastnosti fólií: Vzorka Klzné vlastnosti Přilnavost staticke.i kineticke.i /N/m/ IV. 1 0,18 0,16 0,10 V. 0,16 0,15 0,09 VI. 0,14 0,12 0,11 208 830 Přiklad 5

Na porovnaní® sú vyhodnotené vlastnosti polypropylénu o TI = 5g/10 min, ktorý neobsahuje mastiace, antiblokovacie a klzné přísady.

Porovnané sú jeho tokové vlastnosti, ktoré charakterizuji! mastiaci účinok a vlastnostifólie, ako v príkladoch 8. 1-4·

Tokové vlastnosti sú hodnotené na Extruziometri 0 30, firmy Gdttfert /NSR/ pri nasle-dujúcich parametroch: Pásmo j I. II. III. IV. V.

Teplota : 190 190 200 200 210 Závitovka : 1:4

Hubica : dížka 30 mm, priemer 2 mm Výsledky závislosti viskozity tyveniny na otáčkách sú v tabuTke:

Otáčky /min/ 20 30 40 50 60 Viskozita /Pa.s/ 163,9 124,7 103,7 88,9 84,5

Na pripravenej fólii 180 mm x 0,10 m sú porovnané antiblokovacie a klzné vlastnosti, ktorésú nasledujúce;

Klzné vlastností Přilnavost statickej kinetickéj /N/m/ p. 0,52 0,44 0,60 Přiklad 6

Vyhodnotené sú tokové vlastnosti a folia ako v příklade 5, keď sa látky použili podl’atohto vynálezu následovně: VII. 0,3 % hmotových - trietanolamínoesteru kyseliny laurovej /Cj^/ VIII. 0,5 % hmotových - monoeetanolamidu kyseliny olejovej IX. 0,7 % hmotových - zmesi 25 : 75 dietanolamidu kyseliny steároveja trietanolamínoesteru kyseliny arachovej /CgQ/ .'ik

Claims (1)

1. 208 830 Tokové vlastnosti sú v tabulka: Vzorka / / Viskozita 20 Otáčky 30 /min”}"/ 40 50 60 VII. 155,8 122,8 100,5 86,6 80,1 VIII. 156,3 123,1 10?,i 83,7 81,2 IX. 153,2 120,4 99,8 87,5 80,5 Vlastnosti připravených fólií sú nasledujúce: Vzorka Klzné vlastnosti Přilnavost /S/a/ Ai statickej /h. kinetické j VII. i 0,32 Ι- Ο,28 0,31 VIII. 0,28 0,26 0,19 IX. 0,31 0,23 0,22 PŘEĎME T WYN/LEZU Poažitie kondenzátov alkylolamínov typu mono-, di- a tri-etanolamínu, amínoetyletanol-amínu alebo izopropanolamínu s nasýtenými mastnými kyselinami s pérnym počtom uhlíkovv mo-lekule v rozsahu Cg až C2^ alebo nenasýtenými mastnými kyselinami s pérnym počtom uhlíkovv molekule v rozsahu C^g až C^ a jednou alebo dvomi vazbami -C«C- v molekule, připravenýchkondenzéciou za přítomnosti katalyzátore pri teplote 130 až 190 °C a tlaku 0,02 až 0,1 MPaalebo ich zmesí ako viacfunkčných činidiel s mastiacim, antiblokovacím a klzným účinkom dopolymérov olefínov v množstve 0,02 až 2,0 % hmotových» Vytiskly Moravské tiskařské závody,provoz 12, Leninova 21, Olomouc Cena: 2,40 K C s