202258. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csomagolófólia előállítására alkalmas propilén, butén-1 és adott esetben etilén tartalmú kopolimer és csomagolófólia előállítására
1 HU 202258 B 2 A találmány propilént, butén-l-et és adott eseben etilént tartalmazó kopolimer és ebből csomagolófólia előállítására vonatkozik, amely fóliára a kiváló hajlékonyság (flexibilitás), legalább az egyik irányban nagy szilárdság, igen jó áttetszőség és fényesség jellemző. A csomagolófóliák anyagaként, elsősorban a textilipar területén, igen régóta főleg polivinilalkohol anyagú fóliát alkalmaznak, ezen anyagok jó hajlékonysága, kiváló átlátszósága, fénye, nagy mechanikai szilárdsága miatt, amelyek mind elősegítik a csomagolt textíliák tetszetős megjelenését. Hátránya azonban a polivinilalkohol fóliaanyagnak, hogy a levegő nedvességtartalma a tulajdonságait igen befolyásolja, így nedvesebb időszakokban meglágyul, míg a hidegebb téli időkben megkeményedik, továbbá előállításuk meglehetősen költséges. Mindezek alapján az utóbbi időkben egyre inkább kezd elterjedni a poliolefin alapú textilcsomagoló fóliák alkalmazása, mivel ezek relative olcsóbbak és időjárásra nem érzékenyek. így' például flexibilis, átlátszó és megfelelően fényes csomagolófólia anyagot állítottak elő lineáris, kis-sűrűségű polietilénből (linear low-density poliethylene, LLDPE) vízhűtéses, fúvatásos eljárással vagy T-idomba való fóliaöntési eljárással. Az ily módon előállított fóliák azonban kevésbé voltak átlátszók és fényesek, mint a polivinilalkohol anyagú fóliák, és szilárdságuk is kisebb volt. Ismert továbbá a T-öntési eljárással előállított etilén-propilén-kopolimer fólia is (etilén- tartalma 3-5 tömeg%, 4,5-7,5 mól%), amelynek átlátszósága és fénye kiváló, de szilárdsága lényegesen kisebb, mint a polivinilalkohol fóliáké. Az etilén-propilén kopolimer fólia egyirányú nyújtásával a szilárdsági tulajdonságai javíthatók voltak, de e nyújtás következtében a flexibilitása romlott és a nyújtás irányában a szakítószilárdság értéke különösen gyenge értéket mutatott. Ez utóbbi viszont a felhasználáskor jelentett nehézségeket. Amennyiben a kopolimerben az etiléntartalmat 6 t% (9 mól%) vagy e fölé emeljük, a film flexibilitása javul, a szakítószilárdság az egyirányú nyújtás következtében sem romlik, romlik viszont a fólia átlátszósága és fénye. ilyen fólia előállítását ismertetik például a 2 058 094 A számú nagy-britanniai szabadalmi leírásban. A 2 044 275 A számú nagy-britanniai szabadalmi leírásban szintén főleg propilén tartalmú kopolimer előállítását írják le oldószeres (szuszpenziós) polimerizációval, a kapott kopolimer flexibilitása azonban fokozott követelményeket nem elégít ki. A fentieket figyelembe véve célul tűztük ki olyan olefin kopolimeralapú csomagolófólia kifejlesztését, amely flexibilis, átlátszósága és fénye kiválói, mechanikai szilárdsága legalább egy irányban igen jó. Kísérleteink eredményeképpen felismertük, hogy a célkitűzésben szereplő tulajdonságokat biztosíthatjuk, ha az alapanyagul szolgáló kopolimer előállításához főkomponensként speciális összetételű monomer-elegyet alkalmazunk és amely kopolimer meghatározott mennyiségű, hideg xilolban oldódó (cold xylene- soluble, CXS) részt tartalmaz, amit speciális polimerizációs eljárással biztosítunk, majd a belőle előállított fóliát legalább egyirányba megnyújtjuk. A találmány szerinti eljárással előállíott propilén kopolimer csomagoló fólia, amely propilénből és butén-l-ből, butén-l-ből és adott esetben etilénből áll, jellemzői az alábbiak: 1) A butén-1 tartalom a kopolimerben 7-30 mól%. 2) Az etiléntartalom a kopolimerben 0-5 mól%. 3) A hideg xilolban oldódó rész (a továbbiakban CXS-tartalom) 15-40 tömeg% és a kapott fólia legalább egy irány ban meg van nyújtva. A találmány szerinti eljárással előállított fólia igen fontos tulajdonsága, hogy átlátszósága, flexibilitása, fénye az idő múlásával nem romlik, az egyirányú nyújtás ellenére a szakítószilárdság a nyújtás irányában is megfelelően magas érték, továbbá, hogy a mechanikai szilárdság legalább egyirányban igen kiváló, így kampók (fogasok) előllítására is alkalmas, amelyeket igen gyakran alkalmaznak fóliazsákoknál a textiliparban. A találmány szerinti eljárásnál a polimerizációt gázfázisban végezzük. Ennek az az oka, hogy az oldószeres polimerizáció során viszonylag nagy' mennyiségben oldható polimerek is képződnek, ami csökkenti a kitermelést és gazdaságossági szempontból hátrányos, továbbá nem flexibilis tulajdonságú polimerek is képződnek. A gázfázisú polimerizációt az ismert és keverővei is felszerelt fluidágyas reaktorban végezzük. A polimerizációs eljárás során igen lényeges, hogy a hőmérsékleti és nyomás-viszonyok olyanok legyenek, amelynél a gáz még nem cseppfolyósodik és a polimerrészecskék nem olvadnak meg. így például előnyösen 40 és 100 CC közötti hőmérsékleten és 9,8xl04-4,9xl06 Pa nyomáson végezzük a polimerizációt. Az eljárás során előnyösen molekulatömeg-szabályozó adalékanyagot is alkalmazunk az előállítandó polimer folyóképességének javítására. A polimerizációt végezhetjük szakaszosan vagy folyamatosan vagy a kettőt kombináltan, a reakció során elhasznált monomert és molekulatömeg-szabályozó adalékanyagot folyamatosan táplálva a reaktorba. Az előállított kopolimert a reakció végén a katalizátor-maradék és az alacsonyabb molekulatömegű polimerek eltávolítása érdekében alkohollal vagy szénhidrogén oldószerrel moshatjuk. A találmány szerinti eljárásnál a kopolimerek előállításánál az a-olefinek sztereospecifikus polímerizációjához áltatlában használt katalizátorokat alkalmazzuk. Ezek általában egy szerves alumíniumvegyület és egy főkomponensként TÍCI3- ot vág) TÍCI3.I/3AICI32 keveréket tartalmazó szilárd katalizátor-komponens keverékei, vagy magnézium-klorid hordozós Ti vegyület, amelyek adott esetben harmadik komponensként még valamely elektron-donor jellegű vegyületet is tartalmaznak. A szilárd katalizátorokat felhasználás előtt előkezelhetjük kevés mennyiségű olefinnel, általában a szerves alumínium-vegyület és adott esetben az elektron-donor jellegű komponens jelenlétében, azaz ún. előpolimerizációt végzünk. A találmány szerinti eljárásnál a butén-1 komonomer etilénnel való együttes alkalmazása azért előnyös, mivel ezt nehezen lehet cseppfolyósítani, és így a polimerizációt nagy perciális nyomás mellett lehet végrehajtani. Ha komonomerként etilént alkalmazunk főkomponensként, eléggé hátrányos módon egy ataktikus komponens kiválása miatt a kapott polimer átlátszósága az idő múőlásával romlik. A találmány szerinti eljárásnál a butén-1 komonomer 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
