CS241584B1 - Pigmentový a plněný nízkohustotný polyetylén - Google Patents

Description

241584

Vynález sa týká pigmentovaného a plně-ného nízkohustotného polyetylénu určenéhopre extrúzne nanášanie na papier, ikartón,hliníkovú foliu a na fólie z plastov.

Extrúzne nanášanie tavenín na pásovépodložky ako; je papier, kartón a rožne fólie,je bežne známou technológiou, pri ktorej jepolymér alebo polymérna zmes extrudo-vaná na upravovaný materiál, pohybujúcisa vhodnou rýchlosťou. Táto technológia je popísaná v učebni-ciach a v patentovej literatuře, aiko napr.v britských patentových spisoch č. 688 637alebo 992 388.

Najlepšie přepracovaná je technológia ex-trúznehO' nanášania nízkohustotného poly-etylénu, u ktoirého sa podařilo dosiahnúťvysokých spracovatelských rychlostí, pri-čom sa dosahuje velmi dobrá rovnoměrnosthrůbky filmu v priečnom a pozďížnom smě-re, dobrá adhézia nielen k poréznym sub-strátem ako je papier a kartón, ale aj k hli-níkové j fólii.

Ako vhodné typy sa ukázal hlavně nízko-hustotný polyetylén so specifickou hmotnos-ťou okolo 9-13 ikg/m3, so širokou distribúcioumolekulových hmotností a s indexom tokutaveniny ITT okolo 7 g/10 min. V súčasnosti sa začínajú používat akoextrúzne nanášanie aj iné polyméry, ako· jepolypropylén, polyetyléntereftalát a poly-amid s cieíotm dosiahnúť lepšie bariérové apovrchové vlastnosti polymérnej vrstvy.Tieto polymérne materiály sú poměrně drah-šie ako je polyetylén pre extrúzne nanáša-nie, ich příprava, ako- aj technológia extrúz-neho nanášania sú poměrně náročné tech-nologické operácie.

Vhodným sposobom sa dajú bariérové apovrchové vlastnosti extrudovaného filmupolyetylénu měnit vhodným pigmentom ale-bo plnivom. Technologický proces extrúzne-ho nanášania pigmentovaných a plněnýchpolyetylénov je spojený s ťažkosfami, vzni-kajúcimi pri degradácii polyetylénu vzhfa-dom na vysoké spracovatelské teploty adížky pohybu granulátu šneku extrúdera.Aj pri použití tepelných stabilizátorov do-chádza však ipri obvyklých teplotách ex-trúzneho nanášania k tvorbě plynných pro-duktov, ktoré spfisobujú trhanie clony ta-veniny a vznik nehomogenít v extrúdova-nom filme.

Znížením extrúznej teploty, resp. .zvýše-ním obsahu tepelných stabilizátorov v po-lyetyléne, -dochádza ku značnému zníženiuoxidácie povrchu taveniny, č-o má za násle-dok zníženie adhézie extrúdovaného filmuk podložke a taktiež tou nižšiemu povrcho-vému napatiu plněného· filmu a ku zníženiuúčinnosti povrchových úprav korónovýmvýbojom, plameňom alebo oxidačnými pro-strie-dk-ami.

Uvedené nedostatky sú odstránené před-mětným vynálezem, ktorého podstata spočí-vá v tom, že obsahuje 3 až 75 % hmot. te-pelne upravených anorganických pigmentoív a plniv, atoo kysličník titaničitý, kysličníkzinočnatý, uhličitan vápenatý, kaolín, mas-tenec a ich zmesi, 0,5 až 10 % organickýchpigmentov s vysokou tepelnou odolnosťou,25 až 97 % nízkohustotného polyetylénu sindexom toku taveniny, 3 až 70 g/10 min,0,1 až 3 % tepelných stabilizátorov a poly-fenlckého a fosfitového typu a ich zmesi,0,1 až 2,0 % světelného stabilizátora na bá-ze sféricky tienených amínov a 0,1 až 1,0světelných stabilizátorov hydroxybenzofeno-lového alebo hydroxyfenylbenztriazolovéhotypu a spracovatelské přísady.

Pigmentovaný a plněný nízkohustotný po-lyetylén vyrobený podlá predmetu vynálezumožno použiť priamo alebo v zmesi pigmen-tových a plněných koncentrátov -s čířenýmneplněným polyetylénom vhodným pre ex-trúzne nanášanie.

Použitím plněného a pigmentovaného po-lyetylénu pre extrúzne nanášanie sa dosi-ah-ne lepšieho vzhíadu zušía-chtených materiá-lov, povrch má vyššiu opacitu, je matnějšía působí přírodnějším dojmom. Dobrý este-tický účinok možno dosiahnúť použitím ajmenej -akostných podložiek (nebiel-ený pa-pier a kartón). Zvýšenie polarity povrchuv důsledku přítomnosti anorganických plnivzlepšuje potlačitelnosť, povrch má lepšiuprijímavosť farby, zlepšuje sa adhézia far-by k polyolefinickému povrchu, dosahuje saváčšia sýtosť farby. Přítomnost anorganických plniv a světel-ného stabilizátora na báze sféricky tiene-ných amínov zvyšujú účinnost korónovej ú-pravy povrchu, čím sa může znižovať inten-zita kořenového výboja, resp. sa dosahujúvyšš-ie hodnoty adhézie pre potlačovanie alepenie. Zvarovatelno-sť materiálu sa nemě-ní, pričom pri zvarovaní k iným druhommateriálov, ako· aj Al-fólií. sa- zvyšuje pev-nost zvaru, ako aj sa znižuje teplota zvaro:vania. > ΐ

Podlá druhu použitého plniva a pigmentumožno měnit bariérové vlastnosti laminova-ných materiálov, ako je priepustnosť prevodnú páru a plyny, pričom možno tietohodnoty zvyšovat alebo znižovať. Taktiež sadá vhodným sposobom upravovat frikčnýkoeficient povrchu pigmentovaných a plně-ných polyolefínov-.

Pomocou organických pigmentov odol-ných voč-i vysokým extrúznym teplotámmožno dosiahnúť 1'ubovol'ný farebný odtieňextrúdovaných filmov, pričom intenzitu atón farby možno- měnit obsahom anorganic-kých pigmentov a plniv přítomných v po-lyetyléne.

Hlavným problémom pri extrúznom naná-šaní pigmentovaných a plněných polyetylé-nov je nižšia tepelná stabilita taveniny, čosa prejavuje silnou tepelnou -degradácioupolyetylénu, pri ktorej vznikajú plynné níz-komolekulové produkty.

Nakofko sa pri extrúznom nanášaní pracu-je s poměrně vysokými odtahovými rýchlos- 211584 ťaml taveniny od 60—400 m/min, pri vel'mimalých hrůbkách nanášaného filmu od 20až 40 ^m, plynové bubliny v tavenine spůso-bujú trhanie clony taveniny, pričcm dochá-dza k nerovnostiam na povrchu extrúdova-ného filmu až k vytváraniu nepokrytýchrniest na podložke.

Na dosiahnutie dostatočnej tepelnej sta-bility extrúdoivaného pigmentového a plně-ného polyetylénu je nutné použiť taký sta-bilizačný systém, ktoirý by umožňoval pra-covat pri vysokých extrúznych teplotách290 až 320 °C, bez degradácie polyetylénu.

Polyetylén pre extrúzne nanášanie v pří-tomnosti anorganických pigmentov a plnivje nutné stabilizovat synergickou zmesoufenolidkých a fosfitových stabilizátorov vmnožstve, ktoré závisí od množstva a druhuplniv a pigmentov. V případe nutnosti dosiahnutia vysokýchpovrchových napStí extrúdovaných filmovplněných polyetylénov je nutné použiť nie-ktorý z typov světelných stabilizátorov typusféricky tienených amínov, ktoré zvyšujúaj odolnost voči slnečnému žiareniu a UVžiareniu. Lepsia svetlostálosť sa dá docieliťpřidáním světelných stabilizátorov typu hyd-roxybenzofenolového alebo hydroxyfenyl-benzatriazolového typu. Příklad 1 (Pigmentový a plněný nízkohustotný poly-etylén bol připravený na zmiešavacom agranulovacom výtlačnom extrúderi zmieša-vaním 20 % hmot. mikromletého uhličitanuvápenatého, 3 hmot. % kysličníka titaniči-tého, 0,3 hmot. % tris-(fenyletylj-fosfitu,0,3 hmot. % pentaerytrityl-tetrakis 3, (3,5--diterc-butyl-4-hydroxyf enyl) -propionátu, 0,4 hmot. % sféricky tienenéhO' aminu pipe-ridénovélm typu s 76 hmot. % nízikohustot-ného polyetylénu o špecifickej hmotnosti913 k!g/m3 a o indexe toku taveniny 7 g/10min. Talkto připravený pigmentovaný a plně-ný polyetylén bol priamo spracovaný na na-nášacom extrúderi pri odťahovej rýchlosti180 m/min na nebielený sulfátový papier ogramáži 80 g/m2, nános pigmentovaného aplněného filmu bol 35 g/m2. Pri extrúznejteplotě 30)5 °C sa dosiahol rovnoměrný ná-nos s dobrou krycou schopnosťou. Stupeňkorónovej úpravy bol o 8 mN/m vyšší akoneplněného typu polyetylénu 'upravovanéhoza rovnakých podmienok. Příklad 2

Pigmentovaný a plněný polyetylén bolpřipravený na zmiešavacom a granulovacomvýtlačnom extrúderi zmiešaním 43 hmot. %mikromletého uhličitanu vápenatého, 7hmot. % kysličníka titaničitého, 0,5 hmot.percent tris-(fenyletylj-fosfitu, 0,6 hmot.percent pentaeryfcrityltetrakis 3 (3,5-diterc--butyl-4-hydroxyfenyl j-propionátu, 0,8 hmot.percent sféricky tieneného aminu piperidi- nového typu s 48 hmot. % nízkohustotnéhopolyetylénu o špecifickej hmotnosti 913 kgna m3 a o indexe toku taveniny 7 g/10 min.

Takto připravený pigmentovaný a plněný·koncentrát bolo nutné před extrúznym naná-šaním zmiešať v pomere 1:1 s polyetylénomvhodným pre extrúzne nanášanie, najlepšies polyetylénom o tavnom indexe 7 g/10 min.Technológia extrúzneho nanášania bola rov-naká ako v příklade 1. Příklad 3

Pigmentovaný a plněný nízkohustotný po-lyetylén bol připravený na zmiešavacom agranulovacom výtlačnom extrúderi zmieša-ním 22 hmot. % mastenca, 5 hmot. % kys-ličníka zinočnatého, 0,25 hmot. % tris-no-nyl-fosfitu, 0,35 hmot. % oktadyl-3-(3,5-dl-terc.-butyl-4-hydroxyfenyl j-propionátu, 0,4hmot. °/o sféricky tieneného aminu pipera-zínového typu a s 72 hmot. % nízkohustot-ného polyetylénu o špecifickej hmotnosti912 kg/m3 o Indexe toku taveniny 20 g/10min. Taikto připravený pigmentovaný a pl-něný polyetylén bol spracovaný na extrúd-nom nanášacom zariadení ako v příklade 1. P r í ik 1 a d 4

Koncentrát plněného nízkohustotného po-lyetylénu bol připravený na zmiešavacom agranulovacom vytlač ovacom extrúznom za-riadení zmiešavaním 60 hmot. % mikromle-tého uhličitanu vápenatého, 0,8 hmot. %tris-(fenyletyl)-fosfitu, 0,8 hmot. % panta-etýtrit-tetrakls-3- (3,5-di-terc.-butyl-4-hydro-xyfenylJ-propionátu, 0,7 hmot. % 2-hydro-xybenzofenonu, 0,7 hmot. % sféricky tiene-ného aminu piperidinového typu s 38 hmot.percentami nízkohustotného polyetylénu oindexe toku taveniny 20 g/10 min.

Koncentrát pigmentovaného: nízkohustot-ného polyetylénu bol připravený na tomistom zmiešavacom zariadení zmiešaním 50hmot. % kysličníka titaničitého s 35 hmot.percentami nízkohustotného polyetylénu oindexu toku taveniny 20 g/10 min a 15 hmot.percent nízkohustotného polyetylénu o in-dexe toku taveniny 70 g/10 min.

Zmes granulátov pre extrúzne nanášaniebola připravená vzájomným miešaním 30hmot. % plněného (koncentrátu, 8 hmot. %pigmentového koncentrátu a 52 hmot. %nízkohustotného polyetylénu o indexu tolkutaveniny 7 g/10 min.

Technológia extrúzneho nanášania bolazvolená ako v příklade 1. P r í k 1 a d 5

Pigmentovaný a plněný nízkohustotný po-lyetylén bol připravený podlá bodu 1. Kugranulátu sa přidalo 5 hmot. dielov pigmen-tového koncentrátu červeného organickéhopigmentu v polyetyléne. Technológia ex-

Claims (1)

1. 241584 trúzneho nanášania bola rovnaká ako v pří-klade 1. Vhodným zložením stabilizačného systé-mu, tepelnou úpravou plniv a pigmentovmožno připravit materiály, ktoré je možnoextrúzne manášať na rožne podložky, akoje papier, kartón, Al-fólia ipri vysokých ,od- ťahových rýchlostiach až do 350 m/min anánosech 20 g/m2, pričom nános má dobrúadhéziiu k podložke, je bez trhlin a povrcho-vých defektov, v priečnam aj pozdížnomsmere je rovnoměrný, pričom sa dosahujerovnomernej degradácie pigmentu a plnivav nánose polyetylénu. PR E D M e τ Pigmentovaný a plněný nízkohustotný po-lyetylén pre extrúzne manášanie na papier,kartón, hliníkovú foliu a na fólie z plastovvyznačený tým, že nanášacia kompozíciaobsahuje 3 až 75 hmot. % tepelne uprave-ných anorganických pigmentov a plniv, 0,5až 10 hmot. % organických pigmentov s vy-sokou tepelnou odolnosťou, 0,1 až 3 hmot.peircenta zmeei synergicky posobiacich te- VYNÁLEZU pelných stabilizátarov polyfenolického afosfitového typu, 0,1 až 2,0 hmot. % světel-ných stabilizátorov na báze stericky tiene-ných amínov, 0,1 až 1,0 hmot. % světelnýchstabilizátorov hydroxybenzofenolového ale-ho hydroxyfenylbeztriazolového typu, 25 až97 hmot. % nízkohustotného polyetylénu sindexom toku taveniny 3 až 70 g/10 minút. Severograíia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs OP R A V A k PVAO č. 241584 (51) Int. Cl.4 C 08 L 23/06 Správné jméno třetího autora je:PETROJ JAROSLAV RNDR. CSc., BRNO, URAĎ PRO VYNÁLEZY a objevy