Патент на изобретение №2152409

(54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СОПОЛИМЕРА ПРОПИЛЕНА, ЛИСТЫ И ПЛАСТИНЫ, ПЛЕНКА, СЛОИСТЫЙ МАТЕРИАЛ

(57) Реферат:

Описывается композиция на основе кристаллического сополимера пропилена, включающая сополимер пропилена с этиленом и сополимер пропилена с этиленом и C₄-C₈ – альфа-олефином, отличающаяся тем, что в качестве сополимера пропилена с этиленом она содержит сополимер с содержанием этилена 1-5 мас.%, а в качестве сополимера пропилена с этиленом и C₄-C₈ – альфа-олефином – сополимер с содержанием этилена 1-5 мас.% и C₄-C₈ -альфа-олефина 6-15 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас. %: сополимер пропилена с этиленом 20-60, сополимер пропилена с этиленом и C₄-C₈ – альфа -олефином 40-80 при общем содержании этилена в композиции 1-5 мас.% и C₄-C₈ – альфа-олефина 2,4-12,0 мас. %. Описываются листы и пластины , а также слоистый материал. Технический результат – повышение адгезии к типографской краске и улучшение эксплуатационных характеристик. 4 с. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение относится к композиции на основе кристаллического полимера пропилена, пригодной для производства пленок, листов и ламинатов, поддающихся сварке и печати типографской краской, а также к способу получения этой композиции.

Известно применение в качестве материалов с определенной способностью к свариванию кристаллических сополимеров пропилена с другими -олефинами (в основном, этиленом, 1-бутеном или обоими) или смесей таких сополимеров с другими полиолефинами. Эти кристаллические сополимеры получают полимеризацией пропилена с небольшими количествами других -олефиновых сомономеров в присутствии координационных катализаторов. В готовом сополимере звенья полимеризованных сомономеров распределены статистически, и температура плавления полученного сополимера ниже, чем кристаллического гомополимера пропилена. Однако присутствие звеньев сомономеров отрицательно влияет на кристаллическую структуру полимера, что выражается в относительно высоком содержании полимерной фракции, растворимой при комнатной температуре (25^oC) в холодном ксилоле. В свою очередь, это отрицательно сказывается на механических свойствах полимера. Когда его используют для получения многослойных пленок и слоистых материалов путем соэкструзии, например, с кристаллическим гомополимером пропилена, прочность сварки может быть неудовлетворительной из-за несовместимости с полипропиленовым слоем. Кроме того, наличие относительно большого количества веществ, растворимых в ксилоле, является причиной того, что полимер легко реагирует с органическими веществами, что делает его непригодным для применения в качестве упаковки для пищевых продуктов.

Комплекс приведенных выше недостатков нельзя преодолеть путем применения смесей упомянутых кристаллических сополимеров пропилена или смесей их с другими олефиновыми полимерами, поскольку способностью к сварке связана с природой и соотношением кристаллических фракций и фракций, растворимых при комнатной температуре в ксилоле, и, возможно, с распределением фракций в полимере.

Кроме того, достижение гомогенности распределения компонентов путем механического смешения расплавов по сравнению с образованием смеси в процессе полимеризации более энергоемкий и длительный процесс, хотя бы из-за необходимости экструдирования расплава и гранулирования готового полимера. Помимо прочего, механическое смешение расплавов создает тепловую предысторию композиции, что доказывается некоторой термодеструкцией. Этого можно избежать при получении полимерной композиции в процессе полимеризации.

В опубликованной заявке на Европейский патент 483523 описаны композиции, полученные непосредственно в процессе полимеризации и имеющие низкую начальную температуру сварки, а также низкое содержание фракции, растворимой при комнатной температуре в ксилоле или при 50^oC в н-гексане. Эти композиции содержат (мас.%):
А) 30-65% сополимера 80-98% пропилена с C₄-C₈ -олефином;
Б) 35-70% сополимера пропилена с этиленом и возможно с 1-10% C₄-C₈ -олефином; причем содержание этилена в сополимере равно 5-10% при отсутствии C₄-C₈ -олефина или 0,5-5% при его наличии.

Однако, как это будет показано далее на примерах, упомянутая композиция имеет низкую адгезию к типографской краске даже после интенсивной обработки поверхности, предназначенной для нанесения печати. Например, для обработки поверхности пленки коронным разрядом для достижения некоторой степени адгезии к типографской краске необходимо такое электрическое напряжение, при котором на пленке образуются дыры и повышается начальная температура сварки.

Адгезия к типографской краске является важным свойством свариваемых полиолефиновых композиций, поскольку их часто применяют в качестве двух внешних слоев при производстве многослойных пленок для упаковки и во многих случаях, в частности для упаковки пищевых продуктов, на этой пленке необходимо печатать.

Целью настоящего изобретения является решение этих задач путем разработки композиции, содержащей сополимер пропилена с этиленом и сополимер пропилена с этиленом и C₄-C₈ -олефином, в которой содержание этилена и C₄-C₈ -олефина находится в таких пределах, при которых композиция имеет не только низкую начальную температуру сварки и содержит малое количество фракции, растворимой при 50^oC в н-гексане, но также имеет хорошую адгезию к типографской краске.

Упомянутого выше сочетания свойств нельзя достигнуть, применяя сополимеры пропилена с C₄-C₈ -олефином, поскольку количества C_4-8 -олефинов, необходимые для низких начальных температур сварки, так велики, что адгезия этих материалов к типографской краске трудно достижима. Это справедливо и для композиций по заявке на Европейский патент 483523. С другой стороны, если применять только сополимеры пропилен/этилен или тройные полимеры пропилен/этилен/C₄-C₈– -олефин, возникают описанные выше трудности.

Композиция на основе кристаллических сополимеров пропилена по настоящему изобретению содержит (мас.%):
А) 20-60%, предпочтительно 30-50%, сополимера пропилена с этиленом, содержащего 1-5%, преимущественно 2-4%, этилена;
Б) 40-80%, предпочтительно 50-70%, сополимера пропилена с этиленом и C₄-C₈ -олефином, причем содержание этилена в нем 1-5%, предпочтительно 2-4%, C₄-C₈ – олефина 6-15%, предпочтительно 7-12%; общее содержание этилена в композиции 1-5%, предпочтительно 2-4%, общее содержание C₄-C₈ -олефина в композиции 2,4-12%, предпочтительно 3,5-8,4%.

В качестве C₄-C₈ -олефина предпочтительно применяют 1-бутен, 1-пентен и 1-октен. Наиболее предпочтителен 1-бутен.

Как будет показано на примерах, для достижения необходимой адгезии к типографской краске пленка, полученная из приведенной выше композиции, нуждается в небольшой модификации поверхности. Например, при обработке поверхности коронным разрядом напряжение, создающее коронный разряд, достаточный для достижения заданной величины адгезии к типографской краске, ниже, чем напряжение, необходимое для композиции в соответствии с заявкой на Европейский патент 483523 даже в случае, если печать наносят несколько дней спустя после модификации поверхности.

Более того, композиция по настоящему изобретению имеет следующие преимущества: температуру плавления от 126^oC до 147^oC, начальную температуру сварки (по определению, приведенному ниже) от 90^oC до 144^oC и массовое содержание фракции, растворимой при 50^oC в н-гексане, менее 5,5%.

“Начальная температура сварки” или НТС (употребляется так же, как температура сварки) – это минимальная температура, необходимая для получения сварного шва одного слоя полипропиленовой пленки с одним слоем пленки, полученной из композиции по настоящему изобретению, при которой шов не нарушается, т.е. пленки не разделяются в месте сварки, если к многослойной пленке приложить груз весом 200 г. Подробности приведены в примерах.

Композицию по данному изобретению можно приготовить путем последовательной полимеризации мономеров в присутствии стереоспецифического катализатора Циглера-Натта. Основным компонентом этого катализатора является твердый каталитический компонент, содержащий соединение титана как минимум с одной связью титан-галоген, и электронодонорное соединение. Оба соединения наносят на галогенид магния в активной форме. Другим важным компонентом является алюминийорганическое соединение, как, например, алкилалюминиевое соединение.

Применявшиеся в способе настоящего изобретения катализаторы позволяют получить полипропилен с показателем стереорегулярности выше 90%, предпочтительно выше 95%. Катализаторы с такими свойствами хорошо известны в патентной литературе.

Наибольшими преимуществами обладают катализаторы, описанные в патенте США 4339054 и в Европейском патенте 45977. Другие примеры катализаторов описаны в патентах США 4472524 и 4473660.

Твердые каталитические компоненты, использованные в этих катализаторах, содержат в качестве доноров электронов соединения из группы, состоящей из простых эфиров, кетонов, лактонов, соединений, содержащих атомы N, P и/или S, и эфиров моно- и дикарбоновых кислот.

В качестве доноров электронов особенно подходят сложные эфиры фталевой кислоты такие, как диизобутил-, диоктил-, дифенил- и бензилбутилфталат; сложные эфиры малоновой кислоты такие, как диизобутил- и диэтилмалонат; алкил- и арилпивалаты; алкил-, циклоалкил- и арилмалеинаты; алкил- и арилкарбонаты, такие как диизобутилкарбонат, этилфенилкарбонат; и сложные эфиры янтарной кислоты, такие как моно- и диэтилсукцинат.

Другими подходящими донорами электронов являются простые 1,3-диэфиры формулы:

где R^I и R^II обозначают одинаковые или разные радикалы: C_1-18 алкил, C_3-18 циклоалкил или C_7-18 арил; R^III и R^IV обозначают одинаковые или разные радикалы: C_1-4 алкил.

Простые эфиры этого типа описаны в опубликованной заявке на Европейский патент 361493, соответствующий патенту США 5095153.

Типичными примерами упомянутых диэфирных соединений являются: 2-метил-2-изопропил-1,3-диметоксипропан, 2,2-диизобутил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-циклопентил-1,3-диметоксипропан, 2-изопропил-2-изоамил-1,3-диметоксипропан.

Упомянутые выше компоненты катализатора можно приготовить несколькими способами.

Например, галид магния (в безводной форме, содержащий менее 1% воды), соединение титана и электронодонорное соединение можно тщательно растереть в условиях, активирующих галид магния. Затем смесь обрабатывают один или несколько раз избытком TiCl₄ при температуре от 80 до 135^oC, а затем многократно промывают аликвотными дозами углеводорода (например, гексана) до тех пор, пока ионы хлора не исчезнут из промывочного раствора.

Согласно другому способу, безводный галид магния предварительно активируют одним из известных способов и затем воздействуют на него избытком TiCl₄, содержащим растворенное в нем электронодонорное соединение, при температуре 80-135^oC. Обработку TiCl₄ повторяют, после чего гексаном или другими углеводородными растворителями отмывают твердую фракцию с целью удаления следов непрореагировавшего TiCl₄.

По другому способу аддукт MgCl₂nROH (в частности, в виде сфероидальных частиц), где n – как правило от 1 до 3, а ROH – этанол, бутанол или изобутанол, взаимодействует с избытком TiCl₄, содержащим растворенное в нем электронодонорное соединение. Диапазон температур от 80 до 120^oC. Затем отделяют твердую фракцию и еще раз воздействуют избытком TiCl₄, после чего отмывают аликвотными дозами углеводорода до тех пор, пока не исчезнут все ионы хлора.

По другому способу алкоголят магния и хлоралкоголяты (в частности, хлоралкоголяты, полученные в соответствии со способом, описанным в патенте США 4220554) реагируют с избытком TiCl₄, содержащим в растворе электронодонорное соединение, при приведенных выше условиях.

В твердом компоненте катализатора соединение титана, выраженное как TiCl₄, как правило, присутствует в количестве от 0,5 до 10 мас.%. Содержание электронодонорного соединения, которое остается связанным на твердом каталитическом компоненте, в основном, составляет обычно от 5 до 20 мол.% по отношению к дигалиду магния.

Титановые соединения, которые можно применять для приготовления твердых каталитических компонентов, это галогениды и галогеналкоголяты титана. Наиболее предпочтителен тетрахлорид титана.

Удовлетворительные результаты можно также получить при помощи тригалоидных соединений титана, особенно TiCl₃HR, TiCl₃ARA и при помощи галогеналкоголятов таких, как TiCl₃OR, где R – радикал фенил.

В результате описанных выше реакций образуется галид магния в активной форме. В литературе известны другие реакции, в результате которых образуется галид магния в активной форме из соединений магния, не являющихся галогенидами, например, карбоксилатов магния.

Активную форму галида магния в твердых каталитических компонентах можно установить на основании того, что на рентгеновском спектре компонента вместо отражения с максимальной интенсивностью, характерного для неактивированного галида магния (имеет площадь поверхности менее 3 м²/г), появляется ореол с максимумом интенсивности, смещенным относительно максимума неактивированного дигалида магния или на основании того, что отражение с максимальной интенсивностью имеет ширину на половине высоты по крайней мере на 30% больше, чем у неактивированнного галида магния. Наиболее активными формами являются те, у которых в рентгеновском спектре твердого каталитического компонента появляется указанный выше ореол.

Среди галидов магния предпочтительным является хлорид магния. При наибольшей активности хлорида магния в рентгеновском спектре твердого каталитического компонента наблюдается ореол вместо отражения, которое в спектре неактивированного хлорида располагается на расстоянии 2,56 .

Алкилалюминиевые соединения, применяемые в качестве сокатализаторов, представляют собой Al-триалкилы такие, как Al-триэтил, Al-триизобутил, Al-три-н-бутил, и линейные или циклические алкилалюминиевые соединения, содержащие два или более атомов Al, связанных друг с другом через атомы O или N или через группы SO₄ и SO.

Примерами таких соединений являются соединения формулы:

где n – число от 1 до 20.

Кроме того, можно применять соединения AlR₂OR’, где R’ – арил, замещенный в одном или более положениях, R – содержащий 1-6 атомов углерода алкильный радикал, а также соединения AlR₂H, где R имеет то же значение.

Алкилалюминиевые соединения, в основном, применяют в таких количествах, чтобы соотношение Al/Ti было от 1 до 1000.

Электронодонорные соединения, которые можно применять в качестве внешних доноров, включают эфиры ароматических кислот, например алкилбензоаты, и, в частности, соединения кремния, содержащие по крайней мере одну связь Si-OR (R = углеводородный радикал), 2,2,6,6-тетраметилпиперидин и 2,6-диизопропилпиперидин.

Примеры кремниевых соединений: (трет-бутил)₂-Si(OCH₃)₂, (циклогексил)₂Si(OCH₃)₃, (фенил)₂Si(OCH₃)₂ и (циклопентил)₂Si(OCH₃)₂. Можно также применять простые 1,3 диэфиры, имеющие описанную выше формулу. Если один из этих диэфиров является внутренним донором, можно обойтись без внешних доноров.

Полимеризацию компонентов (А) и (Б) можно осуществлять как минимум в две последовательные стадии для каждого по самостоятельным режимам в присутствии полимера, полученного на предыдущей стадии, и катализатора, использованного на предыдущей стадии. Катализатор добавляют только на первой стадии. Однако его активность такова, что он остается активным на всех последующих стадиях. Таким образом, на всех последующих стадиях не добавляют никаких катализаторов.

Очередность, в какой получают компоненты (А) и (Б), не существенна.

Полимеризация может быть непрерывной или периодической и может осуществляться в соответствии с известными технологиями в жидкой фазе в присутствии инертного растворителя или без него, в газовой фазе или по смешанной газожидкостной технологии. Предпочтительно вести процесс в газовой фазе.

Время и температура реакции по отношению к двум стадиям не критичны. Однако лучше, если температуру выбирают в диапазоне от 20 до 100^oC. Регулирование молекулярной массы осуществляют известными регуляторами, в частности при помощи водорода.

Катализаторы можно предварительно контактировать с малыми количествами -олефинов (предполимеризация). Предполимеризация улучшает как качество катализаторов, так и структуру полученных полимеров.

В случае, если компоненты (А) и (Б) получены непосредственно путем последовательной полимеризации, композиция по настоящему изобретению имеет вид неэкструдированных частиц или, иначе говоря, вид полимеризованных частиц, то есть частиц, выгруженных из реактора. Компоненты (А) и (Б) в этих частицах равномерно распределены между собой, что позволяет сразу использовать композицию для получения пригодных для сварки пленок, листов и слоистых материалов без перемешивания расплавов для лучшего распределения компонентов сополимера.

Предпочтительной формой неэкструдированных композиций являются сферические или сфероидальные частицы диаметром от 0,5 до 4,5 мм. Наиболее предпочтителен более узкий диапазон размеров частиц от 0,5 до 3,5 мм, которые составляют по меньшей мере 90% от всей массы частиц. Такие сферические частицы можно получить, например, применяя катализаторы, описанные в патенте США 4472524.

Композиции по настоящему изобретению могут содержать такие добавки, как антиоксиданты, светостабилизаторы, теплостабилизаторы, красители и наполнители.

Как было упомянуто выше, композиции по настоящему изобретению особенно пригодны для изготовления пленок, листов и слоистых материалов.

Принято, что пленка имеет толщину менее 100 микрон, а листы и пластины 100 микрон и более. В слоистых материалах по настоящему изобретению по крайней мере один из слоев содержит композицию по настоящему изобретению, возможно в смеси, например, с полиэтиленовым или полипропиленовым гомополимером. В слоистых материалах каждый слой, который не содержит композицию по данному изобретению, может быть из других полиолефинов, как например, полиэтиленового или другого -полиолефинового гомополимера. Короче говоря, слоистые материалы по данному изобретению можно изготовить по известным технологиям: экструзией, каландрированием. Конкретные образцы пленок и слоистых материалов, содержащих композиции по настоящему изобретению, представлены ниже в разделе определения начальной температуры сварки.

Следующие примеры, нисколько не ограничивающие настоящее изобретение, иллюстрируют особенности приготовления композиций и процесса последовательной полимеризации.

Приготовление твердого каталитического компонента
В двухлитровый автоклав с мешалкой турбинного типа и выпускной трубой загружают в атмосфере инертного газа при комнатной температуре 48 г безводного хлорида магния, 77 г безводного этилового спирта и 830 мл керосина.

Содержимое автоклава при непрерывном перемешивании нагревают до 120^oC, при этом образуется продукт взаимодействия MgCl₂ и спирта, который затем плавится и остается в керосине в виде дисперсии.

В автоклаве поддерживают давление азота 15 атм. Выпускная труба имеет внутренний диаметр 1 мм и длину 3 м, снаружи обогревается при помощи рубашки.

Готовую дисперсию выпускают через трубу со скоростью 7 м/с. На выходе из трубы дисперсию собирают в пятилитровую колбу, содержащую 2,5 литра керосина, при непрерывном перемешивании. Колбу охлаждают снаружи при помощи рубашки, в которой устанавливают начальную температуру -40^oC. Окончательная температура дисперсии 0^oC.

Твердый продукт в виде частиц сферической формы, составляющий диспергированную фазу, отделяют в виде осадка, затем фильтруют и отмывают аликвотными дозами гексана, после чего сушат.

Все эти операции проводят в атмосфере инертного газа.

В результате получают 130 г аддукта MgCl₂3C₂H₅OH в виде твердых частиц сферической формы. Его подвергают вакуумной сушке. Если после сушки в течение двух часов вес твердого аддукта составляет 105 г, то сушка завершена. Для максимально полного удаления спирта из аддукта его нагревают в токе азота до 60^oC, в результате чего получают аддукт MgCl₂2,1C₂H₅OH. Этот аддукт используют для получения твердого каталитического компонента следующим образом.

В стеклянную колбу с холодильником, механической мешалкой и термометром загружают при перемешивании, при температуре 0^oC в атмосфере сухого азота 625 мл TiCl₄ и 25 г аддукта MgCl₂2,1C₂H₅OH.

Содержимое колбы нагревают до 100^oC в течение часа. При достижении температуры 40^oC в колбу вводят 9 ммолей диизобутилфталата. Температуру 100^oC поддерживают в течение двух часов, после чего содержимому дают возможность осесть, а жидкую фазу отсасывают. Добавляют 550 мл TiCl₄ и смесь нагревают в течение часа до 120^oC. Затем содержимому дают возможность осесть, а жидкую фазу отсасывают. Осадок промывают 6 раз сухим гексаном в количестве 200 см³ при температуре 60^oC и 3 раза при комнатной температуре. Полученный продукт – это твердый каталитический компонент.

Каталитическая система и предполимеризационная обработка
Перед загрузкой в полимеризационные реакторы твердый каталитический компонент вводят на 5 минут при температуре 5^oC в контакт с триэтилалюминием (TEAl) и дициклопентилдиметоксиланом (DCPHS) (массовое соотношение TEAL/DCPHS равно примерно 5), применяемыми в таких количествах, при которых молярное соотношение TEAl/Ti твердого каталитического компонента равно 65.

Затем перед введением в первый полимеризационный реактор каталитическую систему подвергают предполимеризации путем суспендирования ее в жидком пропилене при 20^oC в течение примерно 20 минут.

Примеры 1 и 2
В первом реакторе газофазной полимеризации получают статистический сополимер пропилена и этилена [компонент (А)] путем подачи непрерывного и постоянного потока предполимеризованной каталитической системы, водорода для регулирования молекулярной массы и мономеров пропилена и этилена в виде газа. Условия полимеризации, молярное соотношение реагентов и состав полученных сополимеров показаны в таблице. Сополимер, полученный в первом реакторе и составляющий 40 мас. % от общей композиции, выгружают непрерывным потоком и после очистки от непрореагировавших мономеров, непрерывным потоком подают во второй газофазный реактор вместе с постоянными по количеству потоками водорода и мономеров пропилена, этилена и 1-бутена в виде газов. Триполимер, образованный из пропилена/этилена/1-бутена во втором реакторе [компонент (Б)], получают в количестве 60 мас.% от общей композиции. Условия реакции и молярное соотношение реагентов для каждого примера приведены в таблице.

Выходящую из второго реактора полимерную композицию обрабатывают паром, чтобы удалить непрореагировавшие мономеры и летучие вещества, а затем сушат.

В таблице показаны состав, а также некоторые физические и химические характеристики полученных композиций, которые соответствуют свойствам композиций по данному изобретению.

Из таблицы видно, что в композиции по примеру 1 компонент (В) содержит 3,23 мас.% этилена (C₂^–) и 8,8 мас.% бутена (C₄^–), в то время, как и в композиции по примеру 2 компонент (В) содержит 3,53 мас.% этилена и 7,5 мас.% бутена.

Сравнительные примеры 3 и 4
Композиция по сравнительному примеру 3 была получена аналогично примерам 1 и 2, но без применения в качестве сомономера 1-бутена. В первом и втором реакторах таким образом были получены 2 сополимера пропилен/этилен в количестве (каждого) 50 мас.%.

Условия полимеризации, молярные соотношения мономеров и характеристики композиций приведены в таблице.

Композиция по сравнительному примеру 4 была приготовлена путем получения в первом реакторе сополимера пропилен/1-бутен в количестве 48% от общей композиции, и во втором реакторе сополимера пропилен/этилен в количестве 52% от общей композиции.

Условия полимеризации, состав и характеристики приведены в таблице.

Можно четко видеть, что композиция по сравнительному примеру 3, имеющая чрезвычайно высокое содержание этилена (к тому же в отсутствие 1-бутена), не соответствует требованиям из-за высокого содержания полимерной фракции, экстрагируемой н-гексаном (22 мас.% по сравнению с 4 мас.% по примерам 1 и 2).

С другой стороны, композиция по сравнительному примеру 4, имеющая избыток 1-бутена, не выдерживает испытаний на адгезию к типографской краске (напряжение 17,5/17,5 > 20 кВ по сравнению с 12,5/12,5/12,5 кВ для примеров 1 и 2).

Кроме того, относительно меньшие значения температуры плавления композиций, полученных по сравнительным примерам 3 и 4, говорят о том, что они менее технологичны по сравнению с композициями по примерам 1 и 2.

Данные, приведенные в таблице, получены при помощи следующих аналитических методик.

– Молярное соотношение газового сырья
Газовая хроматография
– Содержание этилена и 1-бутена в полимерах
Инфракрасная спектроскопия
– Показатель текучести расплава
В соответствии с методикой ASTM D 1238, условия L.

– Температура плавления (Т.пл.) и температура кристаллизации (Т.крист.)
При помощи дифференциального сканирующего калориметра.

– Растворимость в Н-гексане
Образец пленки толщиной 100 микрон из исследуемой композиции помещают в автоклав с избытком гексана при 50^oC на 2 часа, затем выпаривают гексан и взвешивают сухой остаток.

– Начальная температура сварки
Определяют следующим образом.

Изготовление образцов пленки
Пленки толщиной 50 микрон получают экструзией каждой исследуемой композиции при около 200^oC.

Каждую полученную пленку накладывают на полипропиленовую пленку толщиной 500 мкм с показателем стереорегулярности 97 (в кипящем н-гексане) и с ПТР 4,5 г/10 мин.

Наложенные друг на друга пленки спрессовывают на плиточном прессе при 200^oC с усилием 9000 кг, выдержка 5 минут.

Полученные двухслойные пленки вытягивают вдоль и поперек, то есть подвергают двухосной ориентации с коэффициентом растяжения 6 при помощи устройства для вытяжки длинных пленок ТМ до получения пленки толщиной 16 мкм.

Из этой многослойной пленки вырезают образцы с размерами 5х10 см.

Определение начальной температуры сварки НТС.

Эта процедура требует проведения серии испытаний шва на разрыв для каждого испытываемого образца слоистого материала.

Для каждого испытания два описанных выше образца накладывают один на другой по длине, причем смежные слои представляют собой пленки из испытуемой композиции. Сложенные таким образом образцы сваривают вдоль одной из коротких сторон (5 см) на сварочной машине фирмы Sentinel Combination Laboratory, модель 12-12 А. Продолжительность сварки 5 с при давлении 1,2 атм, ширина шва 2,5 см. Температуру сварки увеличивают от образца к образцу на 2^oC. Из каждого такого сваренного образца вырезают куски размером 2,5х10 см. В каждом испытании несваренные свободные длинные концы образцов прикрепляют к динамометру и прикладывают усилие, эквивалентное нагрузке 200 г.

Таким образом определяют минимальную температуру сварки, при которой шов не нарушается при нагрузке 200 г. Это и есть начальная температура сварки НТС испытуемой композиции.

Испытания адгезии к типографской краске
Изготовление образцов для этих испытаний аналогично изготовлению образцов для определения НТС. Каждый такой образец пленки помещают на лист полипропилена толщиной 1 мм, который, в свою очередь, расположен между двумя противоположными круглыми электродами диаметром 2,5 см, один из которых заземлен.

На приборе SAME между двумя электродами дают напряжение до 80 кВ с частотой 50 Гц в течение одной минуты, вызывая таким образом коронный разряд.

Обработке коронным разрядом подвергают серии из трех образцов каждая, вырезанных из одного и того же образца пленки, начиная с нижней границы выбранного диапазона напряжений, постепенно увеличивая напряжение до максимального.

В день обработки образцов коронным разрядом из всех серий образцов отбирают по одному образцу, наносят на них типографскую краску и испытывают путем удаления липкой ленты. Через 24 часа после обработки коронным разрядом отбирают еще по одному образцу из каждой серии и подвергают описанной выше процедуре. Наконец, 7 дней спустя после обработки коронным разрядом, то же самое проделывают с оставшимися образцами.

В процессе испытаний на поверхность образца, обработанного коронным разрядом, резиновым валиком наносят однокомпонентную краску. Белая краска марки М 57, предлагаемая фирмой Siegwerk, содержит смесь растворителей (этанол или этилацетат), нитроцеллюлозу, различные пигменты, полиуретан, смазку и промоторы адгезии.

После сушки краски при комнатной температуре в течение 1 часа измеряют адгезию краски к поверхности, обработанной коронным разрядом, путем приклеивания полоски липкой ленты к поверхности пленки, покрытой типографской краской, и последующего отдирания ее. Затем измеряют количество краски, оставшейся на части поверхности, которая контактировала с липкой лентой, и определяют ее долю в процентах по отношению к количеству краски, которая была на образце до удаления ленты.

Сравнивая доли краски, оставшейся на образцах в зависимости от увеличения напряжения, определяют минимальное напряжение, при котором доля краски, оставшейся на образце, достигает 80%. Это и есть адгезионная способность пленки к типографской краске.

Величина адгезии к типографской краске, выраженная к кВ, представлена в таблице тремя значениями. Первое из трех значений относится к образцам, для которых адгезию определяли в день обработки коронным разрядом, второе значение – через 24 часа и третье значение – через 7 дней.

Формула изобретения

1. Композиция на основе кристаллического сополимера пропилена, включающая сополимер пропилена с этиленом и сополимер пропилена с этиленом и C₄ – C₈-альфа-олефином, отличающаяся тем, что в качестве сополимера пропилена с этиленом она содержит сополимер с содержанием этилена 1 – 5 мас.%, а в качестве сополимера пропилена с этиленом и C₄ – C₈-альфа-олефином – сополимер с содержанием этилена 1 – 5 мас.% и альфа-олефина 6 – 15 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сополимер пропилена с этиленом – 20 – 60
Сополимер пропилена с этиленом и C₄ – C₈-альфа-олефином – 40 – 80
при общем содержании этилена в композиции 1 – 5 мас.% и C₄ – C₈-альфа-олефина 2,4 – 12,0 мас.%.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит 30 – 50 мас.% сополимера пропилена с 2 – 4 мас.% этилена и 50 – 70 мас.% сополимера пропилена с 2 – 4 мас.% этилена и 7 – 12 мас.% C₄ – C₈-альфа-олефина.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит сополимер пропилена с этиленом и C₄ – C₈-альфа-олефином, выбранным и группы, включающей 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен и 1-октен.

4. Лист или пластина, выполненные из композиции, включающей сополимер пропилена с этиленом и сополимер пропилена с этиленом и C₄-C-альфа-олефином, отличающийся тем, что они выполнены из композиции по п.1.

5. Лист или пластина по п.4, отличающийся тем, что они выполнены из композиции по п.2.

6. Пленка, пригодная для нанесения типографской печати, выполненная из композиции, включающей сополимер пропилена с этиленом и сополимер пропилена с этиленом и C₄ – C₈-альфа-олефином, отличающаяся тем, что она выполнена из композиции по п.1.

7. Пленка по п.6, отличающаяся тем, что она выполнена из композиции по п.2.

8. Слоистый материал, пригодный для нанесения типографской печати, включающий слой, пригодный для типографской печати, выполненный из композиции, включающей сополимер пропилена с этиленом и сополимер пропилена с этиленом и C₄ – C₈-альфа-олефином, отличающийся тем, что в качестве слоя, пригодного для типографской печати, он содержит слой, выполненный из композиции по п.1.

9. Слоистый материал по п.8, отличающийся тем, что в качестве слоя, пригодного для типографской печати, он содержит слой, выполненный из композиции по п.2.

РИСУНКИ