CS214253B1 - Laminát obsahující vrstvu kartónu a Vrstvu na báze zmesi polymérov olefínov - Google Patents

Description

1 214253

Vynález aa týká laminátu obaahujúceho vrstvu kartónu a vrstvu na. báze zmesi polymérovólefínov vyráběného extrúznym nanášaním zmesi polymérov olefínov na kartón zabezpečujúcehoekonomická efektívnosí výroby tohoto laminátu so zlepšenými mechanicko - fyzikálnymi a ba-riérovými vlastnosíami.

Pod pojmom laminát rosumieme viaevrstvový plošný materiál obsahujúci vrstvu kartónu ajednu alebo dve vrstvy na báze zmesi polymérov olefínov vyrobený jednostranným alebo oboj-.stranným extrúznym nanášaním zmesi polymérov olefínov na kartón. ♦ 2

Pod pojmom karton rozumieme tuhy papier plošnej hmotnosti od 150 g/m , jednovrstvý vy-robený ,v jednej vlákninovej vrstvě a viacvrstvý zlisovaný za mokra na papi.erenskom stroji zniekolkých vrstiev prevažne odlišného vlákninového zloženia a zlepovaný z niekolkých vrstiev - papieru alebo kartónu rovnakého alebo odlišného vlákninového zloženia mimo papierenský stroj.

Pod pojmom anes rozumieme sústavu zloženú aspoň z dvocb zložiek.

Pod pojmom olefíny rozumieme nenasýtené uhlovodíky obsahujúce v molekule dvojná vazbu, obecného, vzorca C K„„n 2n

Pod pojmom polyméry olefínov rozumieme polýméry a kopolyméry olefinických monornérov, tojest acyklických a alicyklických alifatických uhlovodíkov obsahujácich jednu alebo viaceródvojitých všzieb v ich molekule.

Pod pojmom. extrúzne nanášanie rozumieme vytlačovanie taveniny Zmesi polymérov olefínov Ύ úzkoťb^štrbinou hubice za tepla na nosný pás kartónu, s ktorým sa film taveniny pevne spája vstyčnéj l.inke laminovacej jednotky, ktorá sa nachádza pod hubieou extrúdera a pozostáva zchladiaceho valca s matným alebo pochromovaným povrchom a přítlačného valca s povrchom zosilikonového alebo neoprénového kaučuku, ktorého přítlak k chladiacemu valcu je regulovatelný.Zároveň je regulovatelná aj vzdušná medzera, t. j. vzdialenosí od ústia hubice po styčnálinku laminovania, ako aj uhol dopadu taveniny zmesi polymérov na kartón.

Patentový spis Vel. Británie 992 388 popisuje zmes na báze polymérov olefínov určenápre extrúzne nanášanie na papier a kartón. Nevýhodou extrúzneho nanášania popisovanéj zmesina báze polymérov olefínov na kartón je, že pri ňom nastáva výrazné zužovanie taveniny zmesi,na báze polymérov olefínov pri výtoku z hubice extrúdera zapříčiněné zjavne nevhodnosíou to-'kových vlastností taveniny popísanej zmesi na báze polymérov olefínov pre extrúzne nanášanie.Dosledkom toho je jednak nížka efektivnost výroby,laminátov obsahujácich vrstvu na báze zme-si polymérov olefínov extrúznym nanášaním zmesi na báze polymérov olefínov daná nutnošíotínízkých odtahových rýchlosti umožňujúcich čiastočné odstránenie zužovánia taveniny zmesi nabáze polymérov olefínov pri výtoku z hubice extrúdera, jednak nehomogennostou mechanicko -fyzikálnych bariérových vlastností vytvářeného laminátu,, daná rozdielnou hrúbkou vrstvy nabáze polymérov olefínov v ňom obsiahnutej. Odstránenie uvedenej nevýhody spQsobu výroby la-minátu ‘obsahujúceho kartón a vrstvu na báze zmesi polymérov olefínov extrúznym nanášaním zme-si na báze polymérov olefínov na kartón znamená potřebu včlenenia dalších nákladných postupovpopísaných například v patentovom spise USA č. 3 547 682 alebo dalších nákladných zarladěnipopásaných například v patentovom spise USA č. 3 700 525 do procesu extrúzneho nanášaniazmesi na báze polymérov olefínov na kartón. Ďalšou nevýhodou laminátu obsahujúceho vrstvu 21425? 2 kartónu a vrstvu na báze zmesi polymérov olefínov popísanej v uvedenora patente je nízká mieraelastičnosti tepelných zvarov vytvořených pomocou vrstva -na báze polymérov olefínov.

Patentový spis Vel. Britanie č. 1 348 836 popisuje zmes na báze polymérov olefínov obsa—hujúcu lineárny polymér propylénu, rozvětvený polymer etylénu a kopolymér vjnyltoluénu s - metylstyrénom určenu na extrúzne nanášanie. Nedostatkoro sposobu výroby laminátu obsahujú-ceho vrstvu kartonu a vrstvu na báze zmesi polymérov olefínov extrúznym nanášaním zmesi nabáze polymérov olefínov popísanej v uvedenom patente je nutnost prísnej kontroly teploty ta-veniny daná schopnostou kopolyméru vinyltoluénu s - metylstyrénom rýchlo termicky degradovat.

Nevýhodou laminátu obsahujúceho. vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesi polymérov olefínovpředstavovaná zmesou popísanou v uvedenom patente je obsahom kopolyméru vinyltoluénu s - metylstyrénom daná nízká teplota máknutia vrstvy na báze zmesi polymérovolefínov v danom lamináte,ktorá ohraničuje aplikačnú oblast tohoto laminátu.

Vyššie uvedené nevýhody laminátov obsahujúcich vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesi po-

X lymérov olefínov vyrábaných extrúznym nanášaním zmesi na báze polymérov olefínov na kartonsú odstránené laminátom obsahujúcim vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesi polymérov olefínovpodlá vynálezu, ktorého podstatou je, že v ňom obsiahnuté vrstva na báze zmesi polymérov ole-fínov obsahuje 75 - 85 % hmotových lineárneho polyméru propylénu o objemovej hmotnosti 890až Í10 kg/m^ a s indexom toku taveniny pri teplote 230 °C a síle 23 N rovným 2-80 g/10 min.,15 až 25. % hmotových jedného alebo viacerých polymérov etylénu a objemovej hmotnosti 915 -928 kg/m^ a s indexom toku taveniny pri 190 °C a síle 21,2 N rovným 4 - 200 g/10 min., 0,10 -0,80 $ hmotových jedného alebo viacerých termooxidačných stabilizátorov na báze fenolických,fosfitových a sírnych zlúčenin a 0,03 - 0,40 % hmotových mazadiel. Tým, 'že vrstva na báze zmesi polymérov olefínov laminátu obsahujúceho vrstvu kartónua vrstvu na báze zmesi polymérov olefínov podlá vynálezu je tvořená zmesou polyméru propylé-nu a jedného alebo viacerých polymérov etylénu popísanom podrobnéjšie v predchádzajúcom od-stavci sa zabezpečí požadovaná miera elastičnosti tepelných zvarov, ako i požadovaný rozsahaplikovatelnosti laminátu obsahujúceho vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesi polyolefínov. Tým, že výroba laminátu obsahujúceho vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesi polymérovolefínov extrúznym nanášaním zmesi na báze polymérov olefínov na kartón sa uskutočňuje extrúz-nym nanášaním zmesi na báze polymérov olefínov obsahujúcej polymér propylénu a jednu aleboviacero polymérov etylénu popísanej podróbnejšie vyššie, sa v dosledku vhodnosti takovýchvlastností tejto zmesi pre extrúzne nanášanie zabezpečí odstránenie zužovania taveniny zmesina báze polymérov olefínov pri výtoku z hubice extrúdera, a to i pri vysokých odtahovýchrýchlostiach a bez potřeby včlenenia dalších postupov a zariadení do procesu extrúzneho na-nášania, čím sa zabezpečí ekonomická efektivnost výroby daného laminátu extrúznym nanášanímzmesi na báze polymérov olefínov na kartón. Súčasne sa tiež zabezpečí rovnoměrnost hrůbkyvrstvy na báze zmesi polymérov olefínov, a teda rovnoměrnost mechanicko - fyzikálnych vlast-ností a bariérových vlastností laminátu obsahujúceho vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesipolymérov olefínov, teda efektivnost dalšieho spracovania tohoto laminátu na obaly..

Vynález je objasněný týmito príkladmi: 3 214253 Příklad 1 '

Na pás·kartónu z bielenej sulfátovej buničiny o plošnej hmotnosti 300 g/m2, pohybujúcisa rýchlbstou 150 jn/min. sa extrúzne nanáša film taveniny o plošnej hmotnosti 30 g/m2 zmesipolýmérov olefínov s indexom toku taveniny (Sálej ITT) 38 g/10 min. (pri 230 °C a 23 N), kto-rá obsahuje: 80 $ hmotových pevného lineárneho polypropylénu objemovej hmotnosti 910 kg/m3s ITT - 46 g/10 min. (230 °C, 23 N), 20 % hmot. pevného rozvětveného polyetylénu o objemovejhmotnosti 916 kg/m3 s ITT - 20 g/10 min. (pri 190 °C a 21,2), 0,20 55 hmot. termooxidačnéhofenolického stabilizátora 2,6 - diterc. butyl - 4 - metylfenolu a 0,04 % hmot. mazadla steara-nu vápenatého.

Nanášanie zmesi taveňiny polýmérov olefínov na pás kartónu sa prevádza na extrúznom na-nášacom zariadení s priemerom šneku 4 1/2” (114,4 mm) a pomerom L/D - 28 : 1 pri teplote ta-veniny 310 °C, širke štrbiny hubice 0,40 mm, pri velkosti vzdušnej medzere 9 cm.

Pri nanášaní taveniny zmesi polýmérov olefínov podlá vynálezu činí zúženie taveniny 3,2Zúženie taveniny PE s ITT - 7 g/10 min. (při 190 °C a 21,2 N) při rovnakých technologických parametrocn nanášania činí 1,5 %. Takýto PE je ideálny pre extrúzne nanášanie. * ’

Povrch kartónu, na ktorý sa nanáša film taveniny zmesi polýmérov olefínov sa predupra-vuje korónovým výbojom, plameňom, alebo sa ešte predohrieva na vyhrievaných valcoch za účelomdosiahnutia dobrého adhézneho spojenia filmu ku kartónu. Film taveniny sa spája s pásom kar-tónu tesne před styčnou linkou laminovacej jednotky, v ktorej sa s kartónom zalisuje pod tlakom400 kPa, následné ochladí prechodom cez chladiaci válec s matným alebo pochromovaným povrchom.Uhol dopadu filmu taveniny zmesi polýmérov olefínov sa volí tak, aby tavenina přišla do sty-ku najprv s povrchom kartónu ešte před styčnou linkou laminovania.

Pri extrúznom nanášaní zmesi polýmérov olefínov sa šířka hubice extrůdera volí tak, abyfilm taveniny prečnieval min. 1 cm na oboch okrajoch pásu kartónu. Po ochladení pásu laminátusa jeho okraje orezávajú na nožovej pozdlžnej rezačke a potom sa pás^lbminátu navija do kotú-ča.

Uvedeným technologickým postupom sa zušlachtuje aj druhá strana (nezušlachtená) laminá-tu tvořeného vrstvou kartónu a vrstvou na báze zmesi polýmérov olefínov, čím sa získá lami-'nát tvořený vrstvou kartónu a obojstrannou vrstvou na báze zmesi polýmérov olefínov. Přiklad 2

Na pás kartónu zo zmesnej bielenej sulfátovej a sulfitovej buničiny o plošnej hmotnosti250 g/m2, pohybujúci sa rýchlostou 140 m/min. sa extrúzne nanáša film taveniny o plošnej hmot-nosti 40 g/m2 zmesi polýmérov olefínov s. ITT - 32 g/10 min.' (230 °C, 23N), ktorá obsahuje: 75 % hmot. pevného lineárneho PP pódia příkladu 1., 25 % hmot. pevného rozvětveného PE sITT - 7 g/10 min. (pri 190 °C a 21,2 N), 0,20 % hmot. termooxidačného stabilizátora a 0,04 %hmot. mazadla, podlá příkladu 1.

Extrúzne nanášanie filmu taveniny zmesi polýmérov olefínov na pás kartónu sa prevádzapri teplote taveniny 315 °C, širke štrbiny hubice 0,50 mm, pri velkosti vzdušnej medzere 15 cm.Další postup, podlá přikladu 1. 214253 4 Příklad 3 ·· 2

Na pas skládačkového kartonu o plošnej hmotnosti 350 g/m , pohybujúci sa rýchlostou160 m/min. sa extrúzne nanáša film taveniny o plošnej hmotnosti 25 g/m zmesi polyméróv ole-fínov s ITT - 44 g/10 min. (230 °C, 23 N), ktorá obsahuje : 85 % hmot. pevného lineárneho PP,podlá příkladu 1., 15 $ hmot. pevného rozvětveného PE s ITT - 70 g/10 min. (při 190 °C, 21,2 N)o objemovéj hmotnosti 916 kg/m ,0,30 % hmot. termooxidačného stabilizátora a 0,05 % hmot.mazadla, podlá příkladu 1.

Extrúzne nanášanie taveniny zmesi polymérov olefínov na pás kartónu sa prevádza priteplote taveniny 305 °C, šírke štrbiny hubice 0,40 mm, pri velkosti vzdušnej medzere 12 cm.Další postup, podlá příkladu 1. Příklad 4 - 2 «

Na pás ofsetového kartonu o plošnej hmotnosti 200. g/m , pohybujúci sa rýchlostou 1602 m/min. sa .extrúzne nanáša film taveniny o plošnej hmotnosti 30 g/m zmesi polymérov olefínov s ITT - 52 g/10 min. (230 °C, 23 N), ktorá obsahuje : 84 5? hmot. pevného lineárneho PP, podlá příkladu 1., 16¾ hmot. pevného rozvětveného PE s ITT - 200 g/10 min. (pri 190 °C a 21,2 N) 3 o objemovej hmotnosti 915 kg/m , termooxidačný stabilizátor a mazadlo podlá příkladu 3. \

Extrúzne nanášanie filmu taveniny zmesi polymérov olefínov na pás kartónu sa prevádzapri teplote taveniny 300 °C, šířka štrbiny hubice 0,30 mm, pri velkosti vzdušnej medzere10 cm. Další postup podlá příkladu 1. ) Příklad 5 > ·· 2 *

Na pás kelímkového kartonu o plošnej hmotnosti 300 g/m , pohybující sa rýchlostou 1502 m/min. sa extrúzne nanáša film taveniny o plošnej hmotnosti 30 g/m zmesi polymérov olefínovs ITT - 36 g/10 min. (230 °C, 23 N), ktorá obsahuje : 80 % hmot. pevného lineárneho PP,podlá příkladu 1., 20 'ž hmot. pevného rozvětveného kopolyméru etylénu s vinylácetátom s ob-sahom VAc 27 - 29 % hmot,, s ITT - 12 - 18 g/10 min., termooxidačný stabilizátor a mazadlo,podlá příkladu 1.

Extrúzne nanášanie filmu taveniny zmesi polymérov olefínov na pás kartónu sa prevádzapri teplote taveniny 305 °C. Ostatné technologické parametre a cLalší postup, podlá příkladu 1. Příklad 6 2 -

Na pás kelímkového kartonu o plošnej hmotnosti 250 g/m , pohybujúci sa rýchlostou 150 m/min. sa extrúzne nanáša film taveniny o plošnej hmotnosti 30 g/m zmesi polymérov olefínov s ITT - 34 g/lOmin. (230 °C, 23 N), ktorá obsahuje : 80 % hmot. pevného lineárneho PP, podlá příkladu 1., 10 % hmot. pevného rozvětveného PE s ITT - 20 g/10 min. (190 °C, 21,2 N) o obje-3 movej hmotnosti 916 kg/m , 10 % hmot. pevného kopolyméru etylénu s vinylácetátom s obsahomVAc 27 - 29 % hmot., s ITT - 5 - 7 g/10 min., termooxidačný stabilizátor a mazadlo, podlá přikladu l.

Technologický postup extrúzneho nanášania uvedenej zmesi polymérov olefínov.na pás kar-tónu, podlá příkladu 1.

Claims (2)

1. 214253 Příklad 7
2. * 2 Na pás kelímkového kartonu o plošnej hmotnosti 300 g/m , pohybujúci sa rýchlostou 150m/min. sa extrúzne naháša film taveniny o plošnej hmotnosti 30 g/m Zmesi polymérov olefínovs ITT - 38 g/ÍO min. (230 °C, 23 N), ktorá obsahuje: 80 % hmot. pevného lineárneho PP o ITT - - 3,7 g/10 min. (230 °C, 23 N), 20 % hmot. pevného rozvětveného PE o objemovéj hmotnosti 916kg/m3 a ITT - 20 g/ÍO míří. (pri 190 °C a 21,2 N), 0,15 % hmot. peroxidiekého iniciátora 2,5--dimetyl - 2,5 - di - /t-^butylperoxy/ hexanu, 0,20 % hmoř. termooxidačného fenolického stabi-lizátora 2,6-ditéřc. butyl - 4 - nietylfenolu a 0,05 % hmot. mazadla stearanu vápenatého. Technologický postup extrúzrtehd nanášania uvedenej zmesi polymérov. olefínov na pás kar-tónu je podlá příkladu 1. P R E D Μ E T VYNÁLEZU Laminát obsahujúci vrstvu kartónu a vrstvu na báze zmesi polymérov olefínov vyznačený tým, že vrstva ná báze zmesi polymérov olefínov Obsahuje 75 - 85 %Hlimotovýčh lineárneho póly-3 méru propylénu o objemovej hmotnosti 890 až 910 kg/m a s indexom toku taveniny pri teplotě230 °C a síle 23 Ň rovným 2-80 g/10 min., 15 - 25 % hmotových jedného alebo viacerých póly-mérov etýlénu o cbjemovej hmotnosti 915 - 928 kg/m a s indexom toku taveniny pri teplpte 190°C a síle 21,2 N rovným 4 - 200 g/10 min., 0,10 - 0,80 % hmotových jedného alebo viacerýchtermooxidačných stabilizátorov na.báze fenolických, fosfítových a sírnyóh zlúčenín a 0,03 - - 0,40 % hmotových mazadiel.