CZ2022239A3 - Polymer k produkování BOPP filmu vysokou rychlostí zpracování - Google Patents

Polymer k produkování BOPP filmu vysokou rychlostí zpracování Download PDF

Info

Publication number
CZ2022239A3
CZ2022239A3 CZ2022239A CZ2022239A CZ2022239A3 CZ 2022239 A3 CZ2022239 A3 CZ 2022239A3 CZ 2022239 A CZ2022239 A CZ 2022239A CZ 2022239 A CZ2022239 A CZ 2022239A CZ 2022239 A3 CZ2022239 A3 CZ 2022239A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
polypropylene
polymer
mass
film
range
Prior art date
Application number
CZ2022239A
Other languages
English (en)
Inventor
Kristina Andreevna SAMAROVA
Kristina Andreevna Samarova
Irina Gennadevna RYZHIKOVA
Irina Gennadevna Ryzhikova
Sergey Aleksandovich ZAKHARENKO
Sergey Aleksandovich Zakharenko
Alexander Aleksandrovich SIDORENKO
Alexander Aleksandrovich Sidorenko
Karina Aleksandrovna SKVORTSOVA
Karina Aleksandrovna Skvortsova
Original Assignee
Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding") filed Critical Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding")
Publication of CZ2022239A3 publication Critical patent/CZ2022239A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/306Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl acetate or vinyl alcohol (co)polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/06Organic solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/654Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/055 or more layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/24All layers being polymeric
    • B32B2250/242All polymers belonging to those covered by group B32B27/32
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/10Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/20Inorganic coating
    • B32B2255/205Metallic coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412Transparent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514Oriented
    • B32B2307/518Oriented bi-axially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/724Permeability to gases, adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/724Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242Non-permeable
    • B32B2307/7244Oxygen barrier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/732Dimensional properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2405/00Adhesive articles, e.g. adhesive tapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/70Food packaging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2519/00Labels, badges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2553/00Packaging equipment or accessories not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/16Applications used for films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/10Peculiar tacticity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2308/00Chemical blending or stepwise polymerisation process with the same catalyst

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Tento vynález se týká polypropylenu k produkování filmů, zejména biaxiálně orientovaných polypropylenových (BOPP) filmů. Strukturní charakteristiky nárokovaného polypropylenu umožňují získat BOPP filmy s rychlostí zpracování alespoň 430 m/min bez trhlin v pásu filmu. Tento vynález se také týká způsobu produkování polypropylenu s řadou nezbytných vlastností v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla, které je vhodné k produkování BOPP filmů s uspokojivými fyzikálními a mechanickými charakteristikami a optickými parametry. Navíc se tento vynález týká BOPP filmů, jejichž alespoň jedna vrstva obsahuje polypropylen. Filmy podle tohoto vynálezu lze užít k výrobě balení, zahrnující balení pro potravinové produkty, přilnavé pásky, štítky atd.

Description

Polymer k produkování BOPP filmu vysokou rychlostí zpracování
Oblast techniky
Předložený vynález se týká polypropylenu, který lze užít při produkování biaxiálně orientovaných polypropylenových (BOPP) filmů. Strukturní charakteristiky nárokovaného polypropylenu umožňují produkovat BOPP filmy při rychlosti zpracování alespoň 430 m/min bez vznikání trhlin v síti filmu. Tento vynález se také týká prostředku nárokovaného polypropylenu se stabilizátory, kterýžto prostředek je vhodný k užití biaxiálně orientovaných polypropylenových (BOPP) filmů. Tento vynález se také týká způsobu produkování polypropylenu v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla, kde tento polypropylen má soubor žádaných vlastností, který dělá tento propylen vhodným pro dělání BOPP filmů s uspokojivými fýzikálními a mechanickými charakteristikami a jejich optickými indexy. Navíc se tento vynález týká BOPP filmů, v kterých alespoň jedna vrstva obsahuje polypropylen podle předloženého vynálezu. Filmy podle tohoto vynálezu lze užít ve výrobě balení, zahrnujících balení pro potraviny, přilnavé pásky, štítky a podobně.
Dosavadní stav techniky
Biaxiálně orientované polypropylenové (BOPP) filmy jsou v důsledku souboru jedinečných vlastností vysoce podstatné materiály téměř ve všech spotřebitelských oblastech, kde se požaduje flexibilní zabalení. BOPP filmy se zejména užívají ve výrobě balení pro potravinové produkty a produkty nepotravinové, a to ve formě jednotlivých nebo seskupených balení, kde toto balení závisející na barvě plniva může být jak průhledné, tak kovového vzhledu nebo matné. BOPP filmy se navíc užívají ve výrobě štítků, adheživních pásek a podobně.
Schopnost výchozího polypropylenu být účinně zpracován na BOPP film, který by měl požadovaný soubor vlastností pevnosti a optických vlastností, se definuje kombinací polypropylenových charakteristik jako stupněm krystalinity, molekulovou hmotností a podobně.
Z předchozích děl v oboru je známo, že přítomnost podílů rozpustných ve studeném xylenu ve výchozím polypropylenu má podstatný význam pro produkci BOPP filmu. Tyto podíly hlavně obsahují amorfní podíl polymeru a také nízkomolekulámí izotaktický podíl a oligomemí produkty, takže tento index ve skutečnosti odráží stupeň krystalinity polymeru a do určitého rozsahu hodnotu distribuce molekulové hmotnosti. Stupeň izotakticity propylenu lze také vyjádřit množstvím izotaktických mezopentád (nebo triád) stanovených metodou 13C NMR spektroskopie.
Hodnota distribuce molekulové hmotnosti (MWD) má ve zpracování polypropylenu do filmu rovněž velkou důležitost, kde uvedenou hodnotu MWD lze stanovit například metodou gelové permeační chromatografie.
Jak je z předchozích děl v oboru známo, tak účinným způsobem produkování polymeru s širokou MWD je implementace vícekrokového schématu syntézního procesu polymeru, kterým se získají podíly polymeru z jednotlivých kroků, které mají odlišné molekulové hmotnosti a odpovídajícím způsobem se získá rychlost toku taveniny (MFR) a výsledný polymer se charakterizuje bimodální MWD.
Patentová přihláška US 2011/0031645 A [Dow Global Technologies lne., 10. 2. 11] popisuje způsob obsahující alespoň dva kroky produkování polymeru s MWD větší než 5 a s obsahem rozpustných podílů ve studeném xylenu v rozmezí 5 až 8 % hmota., obsahem izotaktických mezopentád menším než 92,5 % hmota, a rychlostí toku taveniny (MFR) 1,0 až 4,0 g/10 min (při 230 °C a 2,16 kg). Polypropylen podle této přihlášky lze získat polymerací v kapalné fázi nebo pevné fázi nebo jejich kombinací. MFR polypropylenových podílů získaných v jednotlivých krocích způsobu se stanoví na základě požadované hodnoty MFR výsledného polymeru, která se s
-1 CZ 2022 - 239 A3 výhodou různí v rozmezí 2 až 3,5 g/10 min, a při MFR poměru výsledného polymeru k MFR polypropylenového podílu získaného v prvém kroku tohoto způsobu v rozmezí 1 až 20. Výsledný polymer lze zpracovat na BOPP film s rychlostí zpracování alespoň 400 m/min. Tento dokument neposkytuje žádná data popisující vlastnosti k užití připraveného filmu, zejména fýzikální a chemické indexy.
Avšak vysoký obsah v xylenu rozpustných podílů v polypropylenu může vest ke karbonizaci na zpracovacím zařízení a následně k nezbytnosti provést další odstávky k vyčištění zařízení a rovněž může být důvodem produkování filmu s charakteristikou nízké pevnosti.
Přihláška WO 2014/166779 A [Borealis, 16. 10. 2014] popisuje postup výroby propylenového homopolymeru charakterizovaného MFR v rozmezí 1,5 až 10 g/10 min, MWD větší než 9,0 a obsahem podílu rozpustného ve studeném xylenu alespoň 2,8 % hmota. Získaný polymer je rovněž charakterizovaný obsahem defektů v oblasti 2,1-erythro rovných nebo menších než 0,4 % hmota, a obsahem izotaktických mezopentád větším než 93,5 % hmota, (podle 13C NMR spektra). Polymer s výše popsanými vlastnostmi se získá polymerací v plynné fázi dle schématu obsahujícího dva reaktory při teplotě 70 až 95 °C. Ve stejném čase hodnota MFR polypropylenového podílu získaná ve druhém reaktoru je 1- až 4-krát větší než hodnota MFR polypropylenového podílu získaného v prvém reaktoru a poměr hmotnostních obsahů podílů získaných v uvedeném pořadí v prvém a druhém reaktoru je v rozmezí 70:30 až 35:65. V této přihlášce vynálezu nejsou uvedena data o podmínkách zpracování polypropylenu k produkci BOPP filmu.
Polypropylen získaný indikovaným způsobem je charakterizován nízkým obsahem nezreagovaného reziduálního katalytického komplexu, což je zásadní výhoda tohoto postupu, protože umožňuje eliminovat potřebu dalšího kroku promývání polymeru.
Roztok navržený v přihlášce WO 2014/166779 A [Borealis, 16. 10. 2014] vede k získání polymeru s velmi širokou MWD (větší než 7,0), což může vést k významnému poklesu optických vlastností připraveného filmu. Optimální hodnotou je MWD hodnota polypropylenu v rozmezí 5,0 až 7,0, při které nedochází ke ztrátě vzhledu vyrobeného filmu.
Z výše uvedených dokumentů je zřejmé, že k produkci BOPP filmů se hlavně užívá polypropylen s obsahem podílu rozpustného v xylenu alespoň 2,8 % hmota. Avšak dle předchozích děl v oboru je rovněž možné k výrobě BOPP filmů užít polypropylen s nízkým obsahem podílu rozpustného v xylenu (pod 2,8 % hmota.) a souhlasně i zvýšenou krystalinitu. Polypropylenové filmy s popsanými vlastnostmi se užívají k výrobě kondenzátorů.
Tudíž patent EP2341088 B [Borealis, 02/10/14] popisuje polypropylen a způsob produkování polypropylenu k výrobě biaxiálně orientovaného filmu s vysokou tepelnou rezistencí, který je určen pro výrobu kondenzátorů. Polypropylen podle tohoto vynálezu se připraví katalytickou polymerací za užití metalocenových katalyzátorů. Ve stejném čase je zvýhodněné, aby se tento polymer získal vícekrokovým schématem, což umožní získat multimodální polymer, rovněž je zvýhodněné užít kombinaci postupů blokové polymerace v cirkulačním reaktoru a polymerace v reaktoru s plynnou fází.
Význačnými vlastnostmi získaného polypropylenu jsou podíl rozpustný ve studeném xylenu, který není větší než 1,5 % hmota, a MWD v rozmezí 2,8 až 8,0. Tento polypropylen je rovněž charakterizovaný distribucí tloušťky lamel krystalického podílu, stanoveného způsobem postupné izotermální separace (SIST), jmenovitě 45,0 až 67,0 % hmota, podílu s tloušťkou lamelové vrstvy v rozmezí 7,7 až 14,09 nm a 18,0 až 50,0 % podílu s tloušťkou lamelové vrstvy větší než 14,09 nm. Dále je polypropylen charakterizován obsahem defektů oblasti 2,1-erythro stanovených metodou 13C NMR spektroskopie, jež je alespoň 0,4 % mol.
Mělo by být poznamenáno, že výše uvedený patent neobsahuje data k technologické účinnosti polypropylenu charakterizovaného nízkým obsahem podílů rozpustných v xylenu (XS) ve výrobě
-2 CZ 2022 - 239 A3
BOPP filmu za podmínek linek s vysokou rychlostí zpracování. Navíc u polypropylenu s nízkým XS obsahem, který lze zpracovat na BOPP film, získaného kombinací postupů blokové polymerace a polymerace v plynné fázi, nejsou žádná o možnosti produkování polypropylenu s podobným indexem XS obsahu k produkci BOPP filmu v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla.
Ze všeho zde uvedeného vyplývá, že v současnosti není známo užití polypropylenu s nízkým XS obsahem a získaného v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla za podmínek velmi rychlého zpracování na BOPP film.
Popis vynálezu
Předmětem předloženého vynálezu je vyvinout polypropylen získaný v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla se souborem strukturních vlastností, jež umožňuje z něj udělat BOPP film s vysokou rychlostí zpracování.
Technický výsledek předloženého vynálezu zahrnuje produkci bimodálního polypropylenu s nízkým obsahem podílů rozpustných v xylenu (XS) v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla, kterýžto polypropylen je schopný být zpracovaný na BOPP film s rychlostí zpracování alespoň 430 m/min, kde bimodalita polymeruje zajištěna implementací syntézy polypropylenu vícekrokovým schématem.
Další technický výsledek zahrnuje produkci BOPP filmu, který je charakterizovaný zlepšenými fýzikálními, chemickými a optickými vlastnostmi.
Ještě dalším technickým výsledkem je možnost získání širokého spektra filmů: transparentních, matných, plněných, k obecnému účelu a podobně, a také možnost aplikování filmových potahů, například metalizované vrstvy, známkové a podobně.
Problém se řeší dle předloženého vynálezu a technický výsledek se dosáhne produkcí v prostředí rozpouštědla za užití suspenzní technologie propylenu, který vyhovuje následujícím charakteristikám:
- obsah podílu izotaktického polymeru (mmmm) je v rozmezí 87 až 91 % z hmotnosti polymeru,
- obsah podílů rozpustných v xylenu (XS) v tomto polymeruje v rozmezí 1,0 až 2,8 % hmota., s výhodou 1,2 až 2,7 % hmota., nejvýhodněji 1,5 až 2,5 % hmota, z hmotnosti polymeru,
- obsah podílů rozpustných v heptanu (HS) v polymeru je v rozmezí 0,4 až 2,5 % hmota., s výhodou 0,5 až 2,0 % hmota., nejvýhodněji 0,5 až 1,5 % hmota, z hmotnosti polymeru,
- distribuce molekulové hmotnosti (MWD) je v rozmezí 5,5 až 8,5, s výhodou 6,0 až 8,0.
Autoři předloženého vynálezu překvapivě objevili, že polypropylen získaný polymerací vícekrokovým schématem v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla lze zpracovat na BOPP film na produkční lince s vysokou rychlostí - alespoň 430 m/min, bez ohledu na nízký obsah v něm obsažených podílů rozpustných v xylenu (XS) a podílů rozpustných v heptanu (HS). Nízký obsah XS HS v získaném polypropylenu lze hlavně vysvětlit postupem syntézy s uhlovodíkovým rozpouštědlem, ve kterém se větší část amorfního polypropylenového podílu rozpustí a zůstává. Současně je popsána možnost zpracování polypropylenu na BOPP film s nárokovanými rychlostmi, a to postupem syntézy polymeru, který autoři vyvinuli, který vede k bimodálnímu polymeru se sníženou izotakticitou a širší MWD. Proto skutečnost, že polypropylen má výše diskutovaný souhrn vlastností, umožňuje na linkách s vysokou rychlostí vyrobit BOPP film, který je charakterizován charakteristikami zvýšené pevnosti a zlepšeného vzhledu.
CZ 2022 - 239 A3
Podrobný popis vynálezu
Dále je poskytnut podrobný popis různých předmětů a provedení realizace předloženého vynálezu.
Polypropylen k produkci BOPP filmu s vysokou rychlostí zpracování vyhovuje následujícím charakteristikám
- obsah podílu izotaktického polymeru (mmmm) je v rozmezí 87 až 91 % z hmotnosti polymeru,
- obsah podílů rozpustných v xylenu (XS) v polymeruje v rozmezí 1,0 až 2,8 % hmota., s výhodou 1,2 až 2,7 % hmota., nejvýhodněji 1,5 až 2,5 % hmota, z hmotnosti polymeru,
- obsah podílů rozpustných v heptanu (HS) v polymeru je v rozmezí 0,4 až 2,5 % hmota., s výhodou 0,5 až 2,0 % hmota., nejvýhodněji 0,5 až 1,5 % hmota, z hmotnosti polymeru,
- distribuce molekulové hmotnosti (MWD) je v rozmezí 5,5 až 8,5, s výhodou 6,0 až 8,0.
Předložený vynález se týká polymeru k výrobě BOPP filmů s vysokou rychlostí zpracování (alespoň 430 m/min) a nepřítomností trhlin, který lze získat za užití aplikovaných ZieglerNattových titaničito-hořečnatých katalyzátorů obecného vzorce MgC12/TiC14/Di/D2/TEA. V těchto katalyzátorech se tetrahalogenidy titaničité aplikují na halogenidy hořečnaté, Di je vnitřní donor, D2 - vnější donor, triethylhliník (TEA1) je kokatalyzátor.
Jako Di se zde užívají sloučeniny, které jsou z předchozích děl v oboru známé a obsahují alespoň jednu z následujících funkčních skupin - alkoholovou, amidovou, aminoskupinu, esterovou skupinu. Vnitřní donory zahrnují, ale nejsou omezeny na methanol, ethanol, isopropanol a butanol, diethylamin, diisopropylamin a triethylamin, formamid a acetamid, C1-C20 alkylestery benzoové kyseliny, Ci-Cs alkylestery alifatických monokarboxylových kyselin, 1,8-naftyldiestery, malonáty, sukcináty a glutaráty. Avšak v předloženém vynálezu není doporučeno užít čtvrtou generaci Ziegler-Nattových katalyzátorů (obsahujících ftalátové sloučeniny jako donory), vnitřní donory reprezentující fluorenové sloučeniny.
Jako D2je možné použít organosilanovou sloučeninu následujícího vzorce RinR2mSi(OR3)z (II), kde Ri a R2jsou stejné nebo odlišné a jsou nezávisle vybrané ze skupiny sestávající z methylu, ethylu, propylu, butylu, oktylu, dekanylu, isopropylu, isobutylu, isopentylu, terc-butylu, terc-amylu, neopentylu, cyklopentylu, cyklohexylu, methylcyklopentylu a cykloheptylu, R3 je methyl nebo ethyl, z je 2 nebo 3, m je 0 nebo 1, n je 0 nebo 1, pod podmínkou, že n+m+z=4. Příklady organosilanových sloučenin, které lze užít v předloženém vynálezu, zahrnují diisopropyldimethoxysilan, terc-butylmethyldimethoxysilan, terc-butylmethyldiethoxysilan, tercamylmethyldiethoxysilan, dicyklohexylmethyldimethoxysilan, cyklohexylmethyldimethoxysilan, cyklohexylmethyldiethoxysilan, vinyltrimethoxysilan, vinyltriethoxysilan, tercbutyltriethoxysilan, fenyltriethoxysilan, cyclohexyltrimethoxysilan, cyklopentyltrimethoxysilan, 2-methylcyklopentyltrimethoxysilan, cyklopentyltriethoxysilan, n-propyltrimethoxysilan, dicyklopentyldimethoxysilan, dicyklopentyldiethoxysilan, tricyklopentylmethoxysilan, dicyklopentylmethylmethoxysilan, dicyklopentylethylmethoxysilan a cyklopentyldimethylethoxysilan. Zvýhodněné je užít cyklohexylmethyldimethoxysilan, diisopropyldimethoxysilan, dicyklopentyldimethoxysilan, diisopropyldimethoxysilan.
Specifičtější příklady popsaných katalyzátorů a také způsoby jejich produkování mohou být katalyzátory a způsoby jejich produkování, které jsou popsány v dokumentech EP2221320 B [Mitsui Chemicals lne., 21. 6. 2017], EP2638080 B [Borealis, 07. 1. 2015], EP1572756 [Basell Poliolefme Spa, 10. 4. 2013],
-4 CZ 2022 - 239 A3
Polypropylen podle předloženého vynálezu lze získat jakoukoliv polymerační technologií v uhlovodíkovém rozpouštědle, která je z předchozích děl v oboru známa, například technologií firmy Montedison. V rámci předloženého vynálezu jsou vhodnými uhlovodíkovými rozpouštědly C7+ uhlovodíkové podíly nebo jejich směsi, s výhodou heptanová nebo heptan-hexanová frakce, nej výhodněji heptanová.
Důležité je zaznamenat, že syntéza polypropylenu za popsaných podmínek je doprovázena aktivním procesem extrakce nízkomolekulámích a amorfních podílů polymeru do rozpouštědla, ve světle čehož se zdá být nemožné získat polymer s vysokým obsahem XS (větším než 2,8 % hmota.) v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla. Současně protože jez předchozích děl v oboru známo (například z přihlášek US2011/0031645 A [Dow Global Technologies lne., 10. 2. 2011] a WO 2014/166779 A [Borealis, 16. 10. 2014]), tak jednou z charakteristik definujících možnost zpracování polypropylenu na BOPP film je XS obsah, který by s výhodou měl být alespoň 2,8 % hmota. Na druhou stranu zpracování polypropylenu s vysokým obsahem XS na BOPP film, který by měl výborné fyzikální, chemické a optické vlastnosti, by šlo implementovat pouze tehdy, když by polypropylen měl specifickou kombinaci charakteristik (izotakticitu, HS, XS obsah, MWD).
Na základě výše uvedeného tak autoři předloženého vynálezu navrhli, že ke zlepšení zpracovatelnosti polypropylenu získaného výše uvedenou technologií je nezbytné řídit syntézní postup, aby bylo možné rozšířit MWD polymemího produktu, a to se vzetím do úvahy nízkých hodnot XS (v rozmezí 1,0 až 2,8 % hmota., s výhodou 1,2 až 2,7 % hmota., nejvýhodněji 1,5 až 2,5 % hmota. Z hmotnosti polymeru) a nízkých hodnot HS (v rozmezí 0,4 až 2,5 % hmota., s výhodou 0,5 až 2,0 % hmota., nejvýhodněji 0,5 až 1,5 % hmota, z hmotnosti polymeru), což by nakonec umožnilo účinně zpracovat polymer na BOPP film s vysokou rychlostí a bez ztráty pevnosti a optických vlastností hotového filmu.
K řešení tohoto problému autoři navrhli vícekrokový způsob produkování polypropylenu v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla tříreaktorovým schématem sestávajícím ze dvou reaktorů pracujících paralelně a zapojených v sérii s třetím reaktorem. Teplota provádění tohoto procesuje v rozmezí 65 až 75 °C a pracovní tlak je v rozmezí 0,1 až 0,6 MPa, s výhodou v rozmezí 0,5 až 0,55 MPa. Získání polypropylenu s požadovaným souborem vlastností se provede smícháním ve třetím reaktoru polymerů s nízkou a vysokou MFR předem získaných v uvedeném pořadí v prvém a druhém paralelním reaktoru. Současně je polypropylen s MFR v rozmezí 0,5 až 2,0 g/10 min, s výhodou 1,4 až 1,8 g/10 min v prvém paralelním suspenzním reaktoru a polypropylen s MFR v rozmezí 4,0 až 11,0 g/10 min, s výhodou 5,0 až 7,0 g/10 min v druhém reaktoru. Jednou důležitější podmínkou k dosažení nárokovaného technického výsledku je dosažení poměru stupňů konverze ve dvou paralelních reaktorech, který je roven 70:30, nejvýhodněji 50:50.
Aby se výhodně dosáhlo fyzikálních a mechanických charakteristik k užití připraveného filmu, měla by rychlost toku taveniny (MFR230 °c/2,i6 kg) užitých polymerů stanovená dle ASTM D 1238 být 2,0 až 3,8 g/10 min, s výhodou 2,5 až 3,5 g/10 min, nejvýhodněji 2,8 až 3,2 g/10 min.
K získání filmu se užije prostředek polymeru popsaný výše, případně ve směsi se stabilizátory.
Složení polypropylenu s výhodou obsahuje stabilizátory, které může reprezentovat alespoň směs antioxidantů a vychytávačů kyselin. Jako antioxidanty se užijí jakékoliv v oboru známé antioxidanty, s výhodou se užije směs fosfitových a fenolických antioxidantů. Jako vychytávač kyselin lze užít jakýkoliv v oboru známý vychytávač kyselin, který není příbuzný s třídou kovových stearátů. Navíc lze dále také užít další známá aditiva, která umožňují, aby si polypropylen podržel své vlastnosti během zpracování a užití. Množství stabilizátorů přidaných do polypropylenu je 1 až 3 kg na tunu polypropylenu, s výhodou 1,5 až 2,8 kg na tunu polypropylenu, výhodněji 1,7 až 2,2 kg na tunu polypropylenu.
Polypropylen podle tohoto vynálezu v podstatě neobsahuje stearát vápenatý. Stearová kyselina, která snadno migruje k povrchu, pochází ze stearátů vápenatého po jeho interakci s kyselinami,
-5 CZ 2022 - 239 A3 což dělá nemožným získat metalizovaný film. Definice v podstatě neobsahuje znamená obsah menší než 0,010 % hmota., s výhodou menší než 0,005 % hmota., nejvýhodněji menší než 0,001 % hmota.
Indikovaný polypropylen lze užít jako hlavní složku a také jako další složku jakékoliv filmové vrstvy a jakýchkoliv přípravků známých z předchozích děl v oboru. Přesná struktura filmu (počet a uspořádání vrstev) a složení vrstev závisejí na požadavcích na film a výrobcích vyrobených z tohoto filmu.
Dále k polypropylenu podle tohoto vynálezu může tento film obsahovat další polyolefiny, stejně jako funkční polymery. Jako polyolefiny se užijí kopolymery a terpolymery α-olefinů, zejména kopolymery propylenu a ethylenu, propylenu a butenu, terpolymery propylenu, ethylenu a butenu atd. Jako funkční polymery se užijí ethylen-vinylalkoholové kopolymery, póly viny lidenchloridové, vinylidenchloridové kopolymery, polyestery, polyamidy (k dodání filmu plynu a/nebo aromatu neprostupných vlastností), ethylenové a α-olefinové interpolymery (pro nelepidlovou laminaci film una papír), homopolypropylen modifikovaný maleianhydridem (adhezivní vrstva v koextruzních filmech) atd.
Provedení vynálezu
Testové způsoby
1. Rychlost toku taveniny (MFR) byla stanovena podle ASTM D1238 Standard test method for melt flow rates of thermoplastics by extrusion plastometer.
2. Hmotnostní obsah rozpustného podílu ve vřící n-heptanové/izotaktické frakci byl stanoven podle National State Standard 26996-86. Polypropylene and propylene copolymers.
3. Hmotnostní obsah p-xylenové rozpustné frakce byl stanoven podle ISO 16152.
4. Stanovení charakteristik molekulové hmotnosti (MWC) vzorků polypropylenu a statistického ethylen-propylenového kopolymeru bylo provedeno gelovou permeační chromatografií (GPC) podle ISO 16014-4-2012 “Polymers - Determination of average molecular weights and molecular weight distribution using gel-penetrating chromatography. Part 4. High-temperature method using Agilent PL-GPC 220 instrument”. Teplota rozpouštění a měření je 150 °C, rozpouštědlem je 1,2,4-trichlorbenzen.
5. Stanovení MWC látek rozpustných v p-xylenu (XS) a n-heptanu (HS) ze vzorků bylo provedeno způsobem nízkoteplotní GPC za užití kapalinového chromatografu Agilent 1200 (Agilent) podle ISO 16014-3-2012 “Polymers - Determination of average molecular weights and molecular mass distribution using gel-penetrating chromatography. Part 3. Low-temperature method”. Teplota rozpouštění a měření je 40 °C, rozpouštědlem je tetrahydrofůran.
6. Mikrostruktura, stupeň izotakticity a poměr pentád vzorků propylenového polymeru se stanovily vysokorozlišovací uhlíkovou nukleární magnetickou rezonanční spektroskopií (13C NMR) přístrojem Bruker Avance III 400 MHz. Pro zkoumání se vzorek vážící 250 pg rozpustil ve 2,5 ml trichlorbenzenu se zahříváním na 140 °C. Počet skenů jader 13C je 16 000. Teplota pokusu je 140 °C.
Tento vynález je konkrétněji popsán odkazem na následující příklady. Tyto příklady jsou uvedeny pouze pro ilustraci předloženého vynálezu a vynález neomezují.
-6 CZ 2022 - 239 A3
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1.
Polypropylen s MFR 3,2 g/10 min (při 230 °C a 2,16 kg) byl získán v uhlovodíkovém rozpouštědlovém (heptanovém) prostředí tříreaktorovým schématem smísením ve třetím reaktoru polypropylenu s MFR rovnou 1,7 g/10 min a získaným v prvém suspenzním reaktoru a polypropylenu s MFR rovnou 5,6 g/10 min a získaným ve druhém suspenzním reaktoru. Polymerace propylenu v prostředí rozpouštědla byla provedena při teplotě 68 až 72 °C a pracovním tlaku 0,50 až 0,55 MPa.
Jako katalyzátor se užil titan-hořčíkový katalyzátor V. generace získaný podle příkladu v EP0361493 B [Himont lne., 23. 11. 1994], a to v kombinaci s vnějším donorem cyklohexyldimethoxy sílaném.
Získaný polymer byl zpracován na lince firmy Briíckner Maschinenbau GmbH, kde uvedená linka umožňuje zpracovat polymer rychlostí 450 m/min na šířce pásu 8,2 metru.
BOPP film sestával z pětivrstvého filmu, jehož každá vrstva sestává z výše uvedeného polypropylenu, antioxidantů: stericky bráněného fenolického antioxidantu pentaerythritoltetraoxy-(3-(3,5-di-terc-butyl-4-hydroxyfenyl)propionátu) (Irganox 1010) a fosfor obsahujícího antioxidantu fr/5(2,4-di-terc-butylfenyl)fosfitu (Irgafos 168) a také hydrotalcitu jako vychytávače kyselin v množství 2,19 kg stabilizátorů na tunu polypropylenu. Film byl získán kontinuální extruzí polypropylenu s postupnou orientací, nastavením tepla a chlazení sítě filmu: tavenina teče z každého extruderu (pět - podle počtu vrstev) propojených do extruzní trysky (hlavice) a vytéká z její štěrbiny na chladící buben (válec) ve formě vytvořené fólie, tato fólie se ochladila průchodem vodní lázní. Dále se fólie znovu zahřála na kalandrech na 100 až 130 °C a na válcích se 6-krát protáhla v podélném směru. Fólie prodloužená v podélném směru se navedla na vyhřívaný povrch, kde byla znovu ohřátá vzduchem na 170 až 190 °C a 10-krát protažena v příčném směru. Celková tloušťka filmu byla 20 pm, přičemž vnější vrstvy měly tloušťku 0,9 pm, mezivrstvy měly tloušťku 2,5 pm a tloušťka hlavní vrstvy byla 13,2 pm.
Charakteristiky užitého polypropylenu a hotového filmu, stejně jako parametry zpracování filmu jsou uvedeny v tabulce 1.
Příklad 2 - srovnávací
Polypropylen s MFR 3,2 g/10 min (při 230 °C a 2,16 kg) byl získán v prostředí uhlovodíkového (heptanového) rozpouštědla podle jednoreaktorového (standardního) schématu. Propylen se polymeroval v prostředí rozpouštědla při teplotě 68 až 72 °C a pracovním tlaku 0,50 až 0,55 MPa.
Jako katalytický systém se užil titan-hořčíkový katalyzátor V. generace získaný podle příkladu v EP0361493 B [Himont lne., 23. 11. 1994] v kombinaci s vnějším donorem cyklohexyldimethoxy sílaném.
Charakteristiky užitého polypropylenu a hotového filmu získaného podle příkladu 1, stejně jako parametry zpracování filmu jsou uvedeny v tabulce 1.
Příklad 3 - srovnávací
BOPP film byl získán analogicky jako v příkladu 1, ato z propylenového polymeru s MFR 3,0 g/10 min (při 230 °C a 2,16 kg) syntetizovaného technologií v plynné fázi, za užití katalyzátoru podle příkladu 1 při teplotě 65 až 75 °C a pracovním tlaku 2,2 MPa.
-7 CZ 2022 - 239 A3
Charakteristiky užitého polypropylenu a připraveného filmu, stejně jako parametry zpracování filmu jsou uvedeny v tabulce 1.
Příklad 4 - srovnávací
BOPP film byl získán analogií s příkladem 1, ale užitím komerčně dostupného polypropylenu Jampilen HP525J (Jam Polymers), získaného vícekrokovou polymerací v prostředí kapalného monomeru, který je podle popisu od výrobce charakterizován bimodální MWD a užije se k produkování BOPP filmů.
Charakteristiky užitého polypropylenu a připraveného filmu, stejně jako parametry zpracování filmu jsou uvedeny v tabulce 1.
-8 CZ 2022 - 239 A3
Example 4 Comparative Jampilen HP 525J o | 6T o *3 | Sit | 6T 88.3 | Processing conditions I | osr 124-81-125 | 185-159-164 | | oo'o Properties of BOPP film I 148 282 213 60 CM CM CN
Example 3 Comparative CM OC ri fr. -c 89.2 OEtz 123-78-125 183-159-164 0.125 143 267 212 T OO OO
Example 2 Comparative Of rc cn ci CM —H 327 CM to «Η OS 420 126-78-127 186-160-163 0.38
400 124-78-126 s GO CM 140 301 212 CM
Example 1 rM CM —H 345 rc un Ó cs 430 128-78-129 £91-191-881 00Ό 157 302 218 00 M3 CM Ok
Index MFR, g/10 min (230 °C, 2.16 kg) I XS, wt.%. | HS, wt.%. Mw*10’3 | Mnxw3 I Mw/M„ | Content of isotactic fraction mmmm, % | Speed of the line, m/min Temperature of MD zone Temperature of TD zone I Amount of breaks for 8 hours of functioning Tensile stress at break in the longitudinal direction, MPa, at least 140 Tensile stress at break in the transverse direction, MPa, at least 250 Elongation at break in the longitudinal direction, %, not more than 220 Elongation at break in the transverse direction, %, not more than 80 Haze, %, not more than 3 Glance , %, at least 85
Tabulka 1. Charakteristiky polypropylenů užitých ve výrobě BOPP filmů a podmínky zpracování Příklad 1 Příklad 2 - srovnávací Příklad 3 - srovnávací Příklad 4 - srovnávací Obsah izotaktické frakce Podmínky zpracování Rychlost linky Teplota MD zóny Teplota TD zóny Množství trhlin na 8 hodin fungování Vlastnosti BOPP filmu Tahové napětí při trhlině v podélném směru, MPa, alespoň 140 Tahové napětí při trhlině v příčném směru, MPa, alespoň 250 Prodloužení při přetržení v podélném směru, %, ne více než 220 Prodloužení při přetržení v příčném směru, %, ne více než 80 Zakalení, %, Vzhled, % alespoň 85 ne více než 3, % hmota.
-9 CZ 2022 - 239 A3
Polymerem podle tohoto vynálezu je propylenový homopolymer se standardní, v oboru známou rychlostí toku taveniny (MFR) a nízkým obsahem v p-xylenu rozpustných (XS) podílů a v heptanu rozpustných (HS) podílů, což je na druhou stranu důsledek přípravy polymeru v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla. Tabulka 1 ukazuje, coby porovnávací vzorek, polypropylen získaný v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla jednoreaktorovým (standardním) schématem (příklad 2), přičemž zde jsou také charakteristiky a podmínky zpracování polypropylenů s vysokým XS a HS obsahem, jež jsou vhodné k produkování BOPP filmů: polypropylen získaný technologií v plynné fázi (příklad 3), stejně jako komerčně dostupný polypropylen Jampilen HP 525J (příklad 4) získaný vícekrokovou polymerací v prostředí kapalného monomeru, nikoliv v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla. Mělo by být uvedeno, že polymer podle příkladu 3, stejně jako podle příkladu 1, se zpracuje na film rychlostí 430 m/min, ale je charakterizován větší mírou trhání. Navíc filmy podle příkladů 3 a 4 nemají přínosy ve vzhledových a pevnostních charakteristikách, což jejich užití ve výrobě filmů s úzkým použitím omezuje, a které podléhají vysokým nárokům s ohledem na fýzikální a mechanické charakteristiky, zejména pro výrobu přilnavé pásky. Tyto filmy budou také horší oproti filmu podle příkladu 1, když se na ně bude tisknout, a to v důsledku zvýšeného obsahu migrujících nízkomolekulámích složek (vysokým hodnotám XS a HS).
I když polymer předloženého vynálezu (příklad 1) má nízký obsah XS a HS, tak lze zpracovat linkovou rychlostí 430 m/min. To je důsledek vysoké hodnoty polydisperzity (Mw/Mn = 6,6), která je důsledkem bimodální povahy produktu a snížené izotakticity polymeru, což vede ke zlepšení zpracovatelnosti polymeru. Přičemž polymer podle příkladu 2, získaný za podobných podmínek, ale který je unimodální a má nižší hodnotu polydisperzity (Mw/Mn = 5,3), se uspokojivě zpracovává pouze při rychlosti 400 m/min. Dále k rozdílu v rychlosti zpracování mají oba polymery odlišné indexy trhání a vyjádřené jako počet trhlin za určitou časovou periodu. Proto podle výsledků zpracování bylo zaznamenáno, že míra trhání u bimodálního polymer je oproti unimodálnímu nulová, což je spojeno přesně se vznikem expandované MWD v polymeru a poskytuje významné přínosy oproti polymeru získanému standardním schématem, dokonce při zvýšení teploty (příklad 2). Jedním pozitivnějším bodem jsou větší fyzikální, mechanické a optické charakteristiky (jas) hotového filmu ve srovnání s dalšími srovnávacími vzorky, což je důsledek nízkého obsahu XS obsažených v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla.
Při porovnání polypropylenu podle příkladu 1 s polypropylenem podle příkladu 4 se pozoruje významný rozdíl v teplotních režimech zpracování polymeru v uzlech podélného tažení (LD) a příčného tažení (TD): při nižší rychlosti zpracování bimodálního polymeru podle příkladu 1 jsou indikované teploty mnohem vyšší, než když se zpracovává polymer podle příkladu 4 při vyšší rychlosti. Potřeba zvýšit teploty v zónách tažení filmu k účinnému zpracování polymeru podle příkladu 1 je limitujícím faktorem pro zvýšení rychlosti zpracování polymeru, a to vyšší než té získané za testových podmínek, neboť v případě dalšího zvýšení teploty jsou zvýšená rizika negativních účinků na trhání (přilnutí taveného polymeru na stěny vybavení v TD zóně a jako důsledku času spotřebovaného ne jejich čištění) a to také činí nemožným produkovat filmy obsahující kopolymery nebo terpolymery s nízkou teplotou tání ve vnějších vrstvách.
Proto při získání polymeru suspenzní technologií pro výrobu BOPP filmů na linkách s vysokou rychlostí je předpokladem provedení polymeračního postupu vícekrokovým schématem, který za podmínek produkování nízkého XS umožní získat polymer s žádanými charakteristikami, aby se zajistila vysoká rychlost zpracování a získal hotový film se zlepšenými fýzikálními, mechanickými a optickými charakteristikami.

Claims (26)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Propylenový polymer vhodný k produkování BOPP filmu, kde uvedený polymer má následuj ící vlastnosti
    - obsah izotaktického polymemího podílu (mmmm) je v rozmezí 87 až 91 % z hmoty polymeru, - obsah v xylenu rozpustných (XS) podílů v polymeru je v rozmezí 1,0 až 2,8 % hmota, z hmoty polymeru,
    - obsah v heptanu rozpustných (HS) podílů v polymeru je v rozmezí 0,4 až 2,5 % hmota, z hmoty polymeru,
    - distribuce molekulové hmotnosti (MWD) je v rozmezí 5,5 až 8,5.
  2. 2. Propylenový polymer podle nároku 1, kde obsah v xylenu rozpustných (XS) podílů je v rozmezí 1,2 až 2,7 % hmota, z hmoty polymeru, s výhodou v rozmezí 1,5 až 2,5 % hmota, z hmoty polymeru.
  3. 3. Propylenový polymer podle nároku 1, kde obsah v heptanu rozpustných (HS) podílů je v rozmezí 0,5 až 2,0 % hmota, z hmoty polymeru, s výhodou v rozmezí 0,5 až 1,5 % hmota, z hmoty polymeru.
  4. 4. Propylenový polymer podle nároku 1, kde distribuce molekulové hmotnosti (MWD) je v rozmezí 6,0 až 8,0.
  5. 5. Propylenový polymer podle nároku 1, který je charakterizovaný rychlostí toku taveniny (MFR 230 °C/2,16 kg) 2,0 až 3,8 g/10 min, s výhodou 2,5 až 3,5 g/10 min, výhodněji 2,8 až 3,2 g/10 min.
  6. 6. Prostředek obsahující polymer podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5 a případně obsahující stabilizátory.
  7. 7. Prostředek podle nároku 6, obsahující stabilizátory obsahující alespoň jeden antioxidant a alespoň jeden vychytávač kyselin.
  8. 8. Prostředek podle nároku 7, obsahující jako stabilizátory alespoň jeden fenolický antioxidant a alespoň jeden fosfitový antioxidant.
  9. 9. Prostředek podle nároku 7, který jako vychytávač kyselin obsahuje hydrotalcit.
  10. 10. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 6 až 9, který obsahuje 1 až 3 kg stabilizátorů na tunu polypropylenu, s výhodou 1,5 až 2,8 kg stabilizátorů na tunu polypropylenu, výhodněji 1,7 až 2,2 kg stabilizátorů na tanu polypropylenu.
  11. 11. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 6 až 10, který v podstatě neobsahuje stearát vápenatý.
  12. 12. Způsob produkování polypropylenu obsahující polymerování propylenu v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla v alespoň třech reaktorech, kde uvedený způsob obsahuje následující kroky
    a. získání prvého polypropylenového podílu v prvém reaktoru s rychlostí toku taveniny (MFR 230 °C/2,16 kg) 0,5 až 2,0 g/10 min, s výhodou 1,4 až 1,8 g/10 min,
    b. získání druhého polypropylenového podílu v druhém reaktoru s rychlostí toku (MFR 230 °C/2,16 kg) 4,0 až 11,0 g/10 min, s výhodou 5,0 až 7,0 g/10 min,
    c. převedení prvých a druhých polypropylenových podílů do třetího reaktoru,
    d. smísení prvých a druhých polypropylenových podílů ve třetím reaktoru za produkce polypropylenu.Způsob podle nároku 12, kde se polymerace propylenu v prostředí uhlovodíkového rozpouštědla provede ve třech reaktorech.
    - 11 CZ 2022 - 239 A3
  13. 13. Způsob podle nároku 13, kde jeden z reaktorů je za sebou spojen s dalšími paralelními pracujícími reaktory.
  14. 14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 12 až 14, kde se jako uhlovodíkové rozpouštědlo užijí uhlovodíkové podíly C7+ nebo jejich směsi, s výhodou heptanový nebo heptan-hexanový podíl, nej výhodněji heptanový.
  15. 15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 12 až 15, kde podíl stupně konverze v prvém reaktoru ke stupni konverze ve druhém reaktoru je 70:30, s výhodou 50:50.
  16. 16. Polypropylen získaný způsobem podle kteréhokoliv z nároků 12 až 16.
  17. 17. Film obsahující alespoň jednu vrstvu obsahující polypropylen podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5 nebo polymemí prostředek podle kteréhokoliv z nároků 6 až 11.
  18. 18. Film podle nároku 18, ve kterém tento prostředek obsahuje stabilizátory obsahující alespoň jeden antioxidant a alespoň jeden vychytávač kyselin.
  19. 19. Film podle nároku 19, jehož složení obsahuje alespoň jeden fenolický antioxidant a alespoň jeden fosfitový antioxidant.
  20. 20. Film podle nároku 19, jehož složení obsahuje hydrotalcit jako vychytávač kyselin.
  21. 21. Film podle kteréhokoliv z nároků 18 až 21, kde tento polypropylenový prostředek obsahuje 1 až 3 kg stabilizátorů na tunu polypropylenu, s výhodou 1,5 až 2,8 kg stabilizátorů na tunu polypropylenu, výhodněji 1,7 až 2,2 kg stabilizátorů na tunu polypropylenu.
  22. 22. Film podle kteréhokoliv z nároků 18 až 22, kde tento polypropylenový prostředek v podstatě neobsahuje stearát vápenatý.
  23. 23. Film podle kteréhokoliv z nároků 18 až 23, který se získá koextruzí.
  24. 24. Film podle kteréhokoliv z nároků 18 až 24, kterým je biaxiálně orientovaný fdm.
  25. 25. Užití filmu podle kteréhokoliv z nároků 18 až 25 ve výrobě výrobku.
  26. 26. Výrobek obsahující film podle kteréhokoliv z nároků 18 až 26.
CZ2022239A 2019-12-20 2019-12-20 Polymer k produkování BOPP filmu vysokou rychlostí zpracování CZ2022239A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000983 WO2021126000A1 (en) 2019-12-20 2019-12-20 A polymer for producing a bopp film with high processing rate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2022239A3 true CZ2022239A3 (cs) 2022-07-13

Family

ID=76477674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022239A CZ2022239A3 (cs) 2019-12-20 2019-12-20 Polymer k produkování BOPP filmu vysokou rychlostí zpracování

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7551755B2 (cs)
CZ (1) CZ2022239A3 (cs)
WO (1) WO2021126000A1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024172702A1 (ru) * 2023-02-16 2024-08-22 Публичное Акционерное Общество "Сибур Холдинг" (Пао "Сибур Холдинг") Полипропилен, пригодный для получения бопп-пленок, и способ его получения

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1230134B (it) * 1989-04-28 1991-10-14 Himont Inc Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine.
JP3284319B2 (ja) * 1992-07-06 2002-05-20 昭和電工株式会社 オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造法
JPH07309913A (ja) * 1994-05-19 1995-11-28 Tokuyama Corp ポリプロピレン
MXPA01004300A (es) * 1998-10-28 2003-06-06 Trespaphan Gmbh Pelicula de aislamiento electrico biaxialmente orientada con contratacion mejorada a temperaturas elevadas.
CA2615004A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Metallized propylene polymer film with good barrier retention properties
US7977435B2 (en) * 2006-07-12 2011-07-12 Lin Chon-Yie Propylene polymer compositions and processes for making the same
EP1990353B1 (en) 2007-05-08 2009-08-05 Borealis Technology Oy Electrical insulation film
JP5062036B2 (ja) * 2008-05-23 2012-10-31 住友化学株式会社 ポリプロピレン系樹脂組成物およびフィルム
ES2462165T3 (es) * 2011-05-23 2014-05-22 Borealis Ag Copolímero aleatorio de propileno con alta rigidez y baja turbidez
AU2013301726B2 (en) 2012-08-07 2015-09-17 Borealis Ag Process for the preparation of polypropylene with improved productivity
JP2018502968A (ja) 2015-01-23 2018-02-01 トタル リサーチ アンド テクノロジー フエリユイ 二峰性ポリプロピレンと、その製造方法
JP6488916B2 (ja) * 2015-06-30 2019-03-27 日本ポリプロ株式会社 二軸延伸ブロー成形用プロピレン系樹脂組成物及びその成形体
CN111865898B (zh) * 2016-03-21 2023-07-21 华为技术有限公司 基于流规则协议的通信方法、设备和系统
EP3473674B1 (en) * 2017-10-19 2022-04-20 Abu Dhabi Polymers Co. Ltd (Borouge) Llc. Polypropylene composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023507621A (ja) 2023-02-24
WO2021126000A1 (en) 2021-06-24
JP7551755B2 (ja) 2024-09-17
WO2021126000A8 (en) 2022-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10752740B2 (en) Articles comprising broad molecular weight distribution polypropylene resins
US10414135B2 (en) Multi-layer cast film
EP2561016B1 (en) Propylene/1-hexene copolymer composition with low sealing temperature
US8779062B2 (en) Propylene/1-hexene copolymer composition with broad sealing window
EP2487203B1 (en) Sealing propylene copolymer
EP2661465B1 (en) Sealing material of polypropylene with improved optical performance
CN103608177B (zh) 多层双向拉伸聚合物薄膜
KR101573644B1 (ko) 다층 블로운 필름
CN113366038B (zh) 双峰三元共聚物
JP2016537474A (ja) 多層金属蒸着フィルム
CZ2022239A3 (cs) Polymer k produkování BOPP filmu vysokou rychlostí zpracování
WO2020157170A1 (en) Polypropylene composition
KR20200130355A (ko) 폴리프로필렌 조성물
RU2803125C1 (ru) Полимер для получения бопп-пленки с высокой скоростью переработки
JP7213989B2 (ja) 二軸延伸フィルムの高速製造のためのポリマー、それから製造されたフィルム及び物品
JP7213988B2 (ja) 二軸延伸フィルムの高速製造のためのポリマー、それから製造されたフィルム及び物品
WO2024172702A1 (ru) Полипропилен, пригодный для получения бопп-пленок, и способ его получения