Сополимеры этилена с низкой молекулярной массой, способы получения и их применение

Сополимеры этилена с низкой молекулярной массой, способы получения и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ССЫЛКИ НА ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ ОПИСАНИЯ

Приведенная здесь формула изобретения имеет преимущества по сравнению с патентной заявкой США № 60/754908, опубликованной 29 декабря 2005, приведенной здесь в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к композициям, состоящим из одного или более сополимеров этилена. Изобретение также предоставляет композиции, состоящие из, по меньшей мере, одного сополимера этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и, по меньшей мере, одного сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW). Указанные композиции имеют вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С. Кроме того, указанные композиции имеют относительно высокие уровни винильных групп. Дополнительно изобретение предоставляет способы функционализации сополимеров указанных композиций, а также полученные из них изделия.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Углеводородные полимеры с низкой молекулярной массой широко используют в различных областях, таких как типографские краски, технологические добавки, смазки для форм, свечи, полировальные составы, особенно в покрытиях и адгезивах. В частности, высококристалличные полимеры вызывают возрастающий интерес для смешивания с другими компонентами с целью получения типографских красок, устойчивых к истиранию. Указанные полимеры используют также для матирования красок и для получения эмульгируемых восков для чистящих материалов. Важное применение представляют собой термоплавкие системы, термоплавкие покрытия и термоплавкие адгезивы. Обычно в таких термоплавких применениях используют парафиновые воски или микрокристаллические воски, но парафиновые воски и мягкие кристаллические воски имеют относительно низкие температуры плавления. Твердые микрокристаллические воски имеют более высокие температуры плавления, но они относительно дорогостоящи и имеют высокую вязкость. В некоторых системах они также создают проблемы несовместимости.

В Международной Публикации № WO 03/087178 предложено промышленное изделие, которое состоит из сополимера этилена и винилароматического мономера, с молекулярной массой менее 15000. Предпочтительно сополимер характеризуется главной цепью, содержащей первую и вторую концевые группы. Первая концевая группа представляет собой метильную группу, а вторая концевая группа представляет собой винильную группу, и отношение концевой метильной группы к концевой винильной группе равно от 0,8:1 до 1:0,8.

В патенте США 5433757 предложены маслорастворимое топливо и присадка к смазочным маслам, состоящие из, по меньшей мере, одного терминально ненасыщенного этилена/α-олефинового полимера со средней молекулярной массой от 300 до 20000, замещенного группами, продуцирующими моно- или дикарбоновые кислоты. Концевая ненасыщенность представляет собой концевую этенилиденовую ненасыщенность.

В Международной Публикации № WO 2004/031292 предложена термопластичная композиция, состоящая из следующих компонентов: (i) от 1 до 99 мас.% в расчете на всю композицию, по меньшей мере, одного термопластичного сополимера, например, стирольного блоксополимера, и (ii) от 1 до 99 мас.% в расчете на всю композицию, по меньшей мере, одного однородно разветвленного сополимера этилена и α-олефина, например, этилена и 1-октена, имеющего плотность менее или равную 0,899 г/см³ и вязкость по Брукфилду более 500 сП (350°F).

В патенте США 6100224 предложен сополимер, состоящий из звеньев ненасыщенного дикарбонового мономера и макромера этилена и α-олефина. Макромер представляет собой ненасыщенный этилен/α-олефиновый полимер, состоящий из звеньев этилена и, по меньшей мере, одного α-олефина, представленного формулой СН₂=CHR^a, в которой R^a представляет собой С1-С18-линейную алкильную группу или С3-С18-разветвленную алкильную группу. Этилен/α-олефиновый полимер имеет среднечисловую молекулярную массу от примерно 500 до 100000, и, по меньшей мере, 30% ненасыщенности в этилен/α-олефиновом полимере представляет собой концевую винилиденовую группу. Сополимер имеет углерод-углеродную главную цепь и содержит сукцинильные группы и углеводородные группы. Сополимер может быть превращен в производное взаимодействием с нуклеофильными реагентами, включая моноамины, полиамины, моноспирты, полиолы, аминоспирты, реакционноспособные соединения металлов и их смеси. Сополимеры в виде производных могут быть затем обработаны одним или более агентами последующей обработки.

В Международной Публикации WO 2004/035680 предложена высоконаполненная полимерная композиция, состоящая из гомополимеров и сополимеров этилена и/или альфа-олефина с низкой молекулярной массой или их смесей, и наполненная наполнителями или присадками в высокой концентрации.

В Международной Публикации WO 2005/100501 предложено изделие, состоящее из функционального компонента, вещества для повышения клейкости и полиолефина. Полиолефин состоит из одного или более от С3 до С40 олефинов и, возможно, одного или более диолефинов и менее 5 молей этилена и имеет Dot T-Peel 1N или более, M_w 100000 или менее, индекс разветвления (г') 0,95 или менее, измеренный при Mz (средней молекулярной массе) полимера. Компонент функционализации выбран из функционализированных полимеров, функционализированных олигомеров или бета-зародышеобразователей.

В патенте США 6875816 предложена композиция, состоящая из разветвленного компонента с высокой молекулярной массой и разветвленного компонента с низкой молекулярной массой. Некоторые из предложенных полимерных композиций характеризуются по существу отсутствием амильных или метильных разветвлений и прочностью расплава (MS), которая удовлетворяет следующему соотношению: MS ≥ x/l₂+y.

В Международной Публикации WO 2002/36651 предложены сополимеры пропилена и этилена с содержанием этилена от 8 до 32 мол.% и привитые малеиновым ангидридом и пероксидом. Дополнительные композиции на основе полиолефинов предложены в WO 2005/111145.

Остается необходимость в полимерах этилена с низкой молекулярной массой с соответствующим соотношением вязкости и кристалличности для использования в покрытиях, адгезивах и других применениях. Кроме того, существует необходимость в функционализированных полиэтиленах с низкой молекулярной массой с соответствующим соотношением вязкости, содержанием винила и кристалличности для улучшенной адгезии и других применений. Следующее изобретение удовлетворяет, по меньшей мере, некоторым из указанных потребностей и другим.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение предоставляет композицию, включающую один или более сополимеров этилена, где композиция имеет вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, и где, по меньшей мере, один сополимер этилена имеет Rv от 0,3 до 0,99.

Изобретение также предоставляет композицию, включающую, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW), где композиция имеет вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, и где сумма Rv сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 0,3 до 2.

Изобретение также предоставляет продукты функционализации предложенных композиций.

Кроме того, изобретение предоставляет способ функционализации одного или более полимеров в композиции, в указанной композиции, состоящей из, по меньшей мере, одного сополимера этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и, по меньшей мере, одного сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW), где композиция имеет вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, и где сумма Rv сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 0,3 до 2, и

где указанный способ предусматривает взаимодействие, по меньшей мере, одного сополимера этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и/или, по меньшей мере, одного сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW) с, по меньшей мере, одним агентом функционализации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 изображает профили гель-проникающей хроматографии (GPC) для опытов полимеризации 1-5 в реакторе периодического действия (образцы В1-В5).

Фигура 2 изображает профили гель-проникающей хроматографии (GPC) для опытов полимеризации 6-10 в реакторе периодического действия (образцы В6-В10).

Фигура 3 изображает профили дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) (при нагревании) для опытов полимеризации 1-8 и 10 в реакторе периодического действия (образцы В1-В8 и В10).

Фигура 4 изображает профили вязкости для образцов полимеризации в реакторе периодического действия, В4 и В5, и двух сравнительных смол.

Фигура 5 изображает профиль GPC образца В4 и двух фракций образца В4, как определено фракционированием растворитель/нерастворитель.

Фигура 6 изображает профиль GPC образца В5 и двух фракций образца В5, как определено фракционированием растворитель/нерастворитель.

Фигура 7 изображает профили GPC двух образцов из процесса непрерывной полимеризации (образцы R1 и R1A).

Фигура 8 изображает профили DSC (при нагревании) двух образцов из процесса непрерывной полимеризации (образцы R1 и R1A).

Фигура 9 изображает профили GPC образца R1 из непрерывной полимеризации и фракций образца R1 от фракционирования растворитель/нерастворитель.

Фигура 10 изображает профили GPC образца R1A из непрерывной полимеризации и фракций образца R1A от фракционирования растворитель/нерастворитель.

Фигура 11 изображает график «Процент кристалличности в зависимости от плотности» для двух предложенных смол и некоторых сравнительных смол, как описано в патенте США 6054544.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как рассмотрено выше, изобретение предоставляет сополимеры этилена с низкой молекулярной массой с высоким уровнем винильных концов и содержащие их композиции. Такие сополимеры с низкой молекулярной массой могут быть получены в реакторе периодического действия или непрерывным способом. Указанные сополимеры имеют вязкости порядка от 1 до 30000 сП при 177°С. Более высокое содержание винильных групп дает возможность более высоких уровней функционализации указанных полимеров. Изобретение предоставляет также композиции, включающие, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой, как описано здесь.

Более конкретно, изобретение предоставляет композицию, включающую один или более сополимеров этилена, где сополимеры или композиция имеют вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, предпочтительно от 2 до 20000 сП при 177°С и более предпочтительно от 5 до 10000 сП при 177°С, и где, по меньшей мере, один сополимер этилена имеет Rv от 0,3 до 0,99, предпочтительно от 0,4 до 0,99 и более предпочтительно от 0,5 до 0,99. Предпочтительно композиция имеет вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, предпочтительно от 2 до 20000 сП при 177°С и более предпочтительно от 5 до 10000 сП при 177°С.

В другом варианте осуществления молекулярно-массовое распределение M_w/M_n одного или более сополимеров этилена в целом составляет от 2 до 100, предпочтительно от 2 до 70.

В другом варианте осуществления средневесовая молекулярная масса одного или более сополимеров этилена составит от 500 до 75000 г/моль, предпочтительно от 1000 до 50000 г/моль и более предпочтительно от 2000 до 25000 г/моль. В каждом другом варианте осуществления среднечисловая молекулярная масса одного или более сополимеров этилена составит от 100 до 40000 г/моль, предпочтительно от 100 до 10000 г/моль, более предпочтительно от 200 до 5000 г/моль.

В другом варианте осуществления плотность одного или более сополимеров этилена составляет от 0,86 г/см³ до 0,96 г/см³, предпочтительно от 0,85 г/см³ до 0,95 г/см³ и более предпочтительно от 0,84 г/см³ до 0,94 г/см³.

В еще одном варианте осуществления процент кристалличности одного или более сополимеров этилена составляет от 10% до 90%, предпочтительно от 20% до 85% и более предпочтительно от 30% до 80%.

В еще одном варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена содержит от 0,1 мас.% до 50 мас.%, по меньшей мере, одного сомономера, предпочтительно от 0,5 мас.% до 25 мас.%, по меньшей мере, одного сомономера, более предпочтительно от 1 мас.% до 10 мас.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров).

В еще одном варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена содержит от 0,1 мол.% до 50 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера, предпочтительно от 0,15 мол.% до 25 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера, более предпочтительно от 0,2 мол.% до 10 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общее количество молей полимеризуемых мономеров).

В другом варианте осуществления сомономер выбран из пропилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 3-метил-1-пентена, 4-метил-1-пентена, 1-гептена, 1-октена, 1-нонена или 1-децена и предпочтительно из пропилена, 1-бутена, 1-гексена или 1-октена. В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена не содержит винилароматического сомономера.

В другом варианте осуществления композиция имеет общий процент кристалличности согласно следующему неравенству:

Процент кристалличности > 614^* (плотность в г/см³) - 509,

в котором процент кристалличности представляет собой (теплоту плавления в Дж/г)(292 Дж/г для полиэтилена))^*100. Плотность представляет собой плотность композиции. В дальнейшем варианте осуществления композиция дополнительно содержит менее 1 мас.% одной или более присадок в расчете на общую массу композиции. В дополнительном варианте осуществления одна или более присадок представляют собой один или более стабилизаторов.

Изобретение также предоставляет композиции, которые содержат комбинацию двух или более описанных здесь вариантов осуществления.

Изобретение также предоставляет композицию, включающую продукт взаимодействия следующих компонентов: (1) композиция, включающая один или более сополимеров этилена, в которой сополимеры или композиции имеют вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, и в которой, по меньшей мере, один сополимер этилена имеет Rv от 0,3 до 0,99, и (2), по меньшей мере, одно ненасыщенное соединение, содержащее, по меньшей мере, один гетероатом; причем продукт взаимодействия содержит, по меньшей мере, один сополимер этилена, содержащий функциональную группу. В дополнительном варианте осуществления функциональная группа выбрана из группы, состоящей из галогена, гидроксила, ангидридной группы, аминогруппы, амидогруппы, группы карбоновой кислоты, сложноэфирной группы, простой эфирной группы, силаногруппы и нитрилогруппы. Указанные композиции могут содержать комбинацию двух или более описанных здесь вариантов осуществления.

Изобретение также предоставляет изделие, состоящее, по меньшей мере, из одного компонента, образованного из описанной здесь предложенной композиции. Изделие может состоять из комбинации двух или более описанных здесь вариантов осуществления.

Изобретение также предоставляет композицию, включающую, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LNW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW), в которой сополимеры или композиция имеют вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, предпочтительно от 2 до 20000 сП при 177°С и более предпочтительно от 5 до 10000 сП при 177°С, и в которой сумма Rv сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 0,3 до 2, предпочтительно от 1 до 2 и более предпочтительно от 1,1 до 1,9 и еще более предпочтительно от 1,2 до 1,8. Предпочтительно композиция имеет вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, предпочтительно от 2 до 20000 сП при 177°С и более предпочтительно от 5 до 10000 сП при 177°С.

В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) имеет молекулярно-массовое распределение, M_w/M_n, от 1 до 5, предпочтительно, от 1,5 до 4, более предпочтительно от 2 до 3,5, и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) имеет молекулярно-массовое распределение, M_w/M_n, от 1 до 10, предпочтительно, от 2 до 8 и, более предпочтительно, от 2 до 5.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) имеет средневесовую молекулярную массу от 100 до 5000, предпочтительно, от 200 до 3000 и, более предпочтительно, от 200 до 2000, и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) имеет средневесовую молекулярную массу от 10000 до 1000000 г/моль, предпочтительно, от 10000 до 500000 г/моль, более предпочтительно, от 10000 до 300000 г/моль и, еще более предпочтительно, от 10000 до 200000 г/моль.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) имеет средневесовую молекулярную массу от 10000 до 600000 г/моль, предпочтительно, от 10000 до 300000 г/моль, более предпочтительно, от 10000 до 200000 г/моль и, еще более предпочтительно, от 10000 до 100000 г/моль.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) имеет среднечисловую молекулярную массу от 50 до 2500 г/моль, предпочтительно, от 50 до 2000 г/моль и, более предпочтительно, от 100 до 1000 г/моль, и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) имеет среднечисловую молекулярную массу от 5000 до 500000 г/моль, предпочтительно, от 5000 до 100000 г/моль и, более предпочтительно, от 5000 до 50000 г/моль.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) имеет среднечисловую молекулярную массу от 5000 до 500000 г/моль, предпочтительно, от 5000 до 300000 г/моль, предпочтительно, от 10000 до 100000 г/моль.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) имеет Rv от 0,7 до 0,99, предпочтительно, от 0,8 до 0,98 и, более предпочтительно, от 0,9 до 0,98, и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) имеет Rv от 0,2 до 0,8, предпочтительно, от 0,3 до 0,7. В другом варианте осуществления отношение “Rv, по меньшей мере, одного сополимера с низкой молекулярной массой (LMW)” к “Rv, по меньшей мере, одного сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW)” составляет от 1:1 до 5:1, предпочтительно, от 1:1 до 4:1 и, более предпочтительно, от 1:1 до 3:1.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) содержит от 0,2 до 20 мас.%, предпочтительно, от 0,5 до 10 мас.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров для LMW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) содержит от 0,1 до 40 мас.%, предпочтительно, от 1 до 30 мас.% И, более предпочтительно, от 4 до 30 мас.% сомономера (в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров для HMW).

В еще одном варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) содержит от 0,1 мол.% до 20 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общее количество молей полимеризуемых мономеров для LMW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) содержит от 0,1 мол.% до 40 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общее количество молей полимеризуемых мономеров для HMW). В еще одном варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) содержит от 0,5 мол.% до 10 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общее количество молей полимеризуемых мономеров для LMW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW) содержит от 4 мол.% до 30 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера (в расчете на общее количество молей полимеризуемых мономеров для HMW).

В другом варианте осуществления каждый сомономер независимо друг от друга выбран из пропилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 3-метил-1-пентена, 4-метил-1-пентена, 1-гептена, 1-октена, 1-нонена или 1-децена, и предпочтительно из пропилена, 1-бутена, 1-гексена или 1-октена.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой не содержит винилароматического сомономера. В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой не содержит винилароматического сомономера. В другом варианте осуществления оба - сополимер этилена с низкой молекулярной массой и сополимер этилена с высокой молекулярной массой - не содержат винилароматического сомономера.

В другом варианте осуществления сополимер этилена с высокой молекулярной массой присутствует в меньшем количестве, чем сополимер этилена с низкой молекулярной массой. В дополнительном варианте осуществления сополимер этилена с высокой молекулярной массой содержит большее количество включения сомономера.

В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) содержит более низкий процент включения сомономера, чем, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW). В дополнительном варианте осуществления композиция содержит менее или равное 10 мас.%, предпочтительно менее или равное 5 мас.% количество сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW) в расчете на общую массу композиции. Изобретение также предоставляет композиции, которые содержат комбинацию двух или более описанных здесь вариантов осуществления.

В другом варианте осуществления предложенные композиции имеют процент кристалличности согласно следующему неравенству:

Процент кристалличности > 614^* (плотность в г/см³) - 509,

в котором процент кристалличности представляет собой (теплоту плавления в Дж/г)(292 Дж/г для полиэтилена))^*100. Плотность представляет собой плотность композиции. В дальнейшем варианте осуществления композиция дополнительно содержит менее 1 мас.% одной или более присадок в расчете на общую массу композиции. В дополнительном варианте осуществления одна или более присадок представляют собой один или более стабилизаторов.

Изобретение также предоставляет композиции, включающие дополнительные варианты осуществления или комбинации указанных вариантов осуществления, как описано здесь.

Изобретение также предоставляет композицию, включающую продукт взаимодействия следующих компонентов: (1) композиция, состоящая из, по меньшей мере, одного сополимера этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и, по меньшей мере, одного сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW), в которой сополимеры или композиция имеют вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, и в которой сумма Rv сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 0,3 до 2, и (2), по меньшей мере, одно ненасыщенное соединение, содержащее, по меньшей мере, один гетероатом.

В дополнительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой и/или, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой функционализирован(ы), по меньшей мере, одним ненасыщенным соединением, содержащим, по меньшей мере, один гетероатом. В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой функционализирован, по меньшей мере, одним ненасыщенным соединением, содержащем, по меньшей мере, один гетероатом.

В еще одном варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой и/или, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой функционализирован(ы), по меньшей мере, одним карбонилсодержащим соединением. В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой функционализирован, по меньшей мере, одним карбонилсодержащим соединением.

В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой и/или, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой функционализирован(ы), по меньшей мере, одним соединением силана. В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой функционализирован, по меньшей мере, одним соединением силана.

Функционализированные композиции могут содержать комбинацию двух или более описанных здесь вариантов осуществления.

Изобретение также представляет изделие, содержащее, по меньшей мере, один компонент, образованный из предложенной композиции, как описано здесь. Предложенное изделие может состоять из комбинации двух или более описанных здесь вариантов осуществления.

Изобретение также предоставляет способ функционализации одного или более полимеров в композиции, в указанной композиции, включающей, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW), где сополимеры или композиция имеет вязкость расплава от 1 до 30000 сП при 177°С, и где сумма Rv для сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 1 до 2, и где указанный способ предусматривает взаимодействие, по меньшей мере, одного сополимера этилена с низкой молекулярной массой(LMW) и/или, по меньшей мере, одного сополимера этилена с высокой молекулярной массой (HMW) с, по меньшей мере, одним агентом функционализации.

В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере, один агент функционализации представляет собой один из следующих: галоген или галогенсодержащее соединение, эпоксидсодержащее соединение, карбонилсодержащее соединение, сульфонилсодержащее соединение или соединение силана.

В дополнительном варианте осуществления сумма Rv для сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 1,1 до 1,9 и предпочтительно от 1,2 до 1,8.

Изобретение также предоставляет способы функционализации предложенных композиций, состоящие из дополнительных вариантов осуществления или комбинаций вариантов осуществления, как описано здесь.

Изобретение также предоставляет способ получения композиции, включающей, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой (LMW) и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой (HMW), где указанный способ предусматривает полимеризацию этилена и, по меньшей мере, одного мономера в присутствии каталитической системы, как описано здесь.

Изобретение также предоставляет способы получения предлагаемых композиций, состоящие из дополнительных вариантов осуществления или комбинаций вариантов осуществления, как описано здесь.

Дополнительные варианты осуществления изобретения и преимущества изобретения очевидны из следующего описания.

Композиция I

Композиция изобретения содержит один или более сополимеров этилена. Сополимеры или композиция имеют вязкость расплава от 1 сП до 30000 сП, предпочтительно, от 2 сП до 20000 сП и, более предпочтительно, от 5 сП до 10000 сП при 177°С. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1 сП до 30000 сП. Вязкость расплава измерена с использованием вискозиметра Брукфилда (Brookfield) при 177°С (350°F).

В другом варианте осуществления сополимеры или композиция имеют вязкость расплава от 1 сП до 60000 сП, предпочтительно, от 2 сП до 40000 сП и, более предпочтительно, от 5 сП до 20000 сП при 149°С. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1 сП до 60000 сП. Вязкость расплава измерена с использованием вискозиметра Брукфилда при 149°С (300°F).

В другом варианте осуществления композиция содержит, по меньшей мере, один сополимер этилена, который имеет значение Rv от 0,3 до 0,99, предпочтительно, от 0,4 до 0,99 и, более предпочтительно, от 0,5 до 0,99. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,3 до 0,99.

В другом варианте осуществления композиция содержит от 15 до 60 винильных групп на 1000 атомов углерода, предпочтительно, от 20 до 55 винильных групп на 1000 атомов углерода и, более предпочтительно, от 25 до 50 винильных групп на 1000 атомов углерода. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 15 до 60 винильных групп на 1000 атомов углерода.

В другом варианте осуществления молекулярно-массовое распределение, M_w/M_n, одного или более сополимеров этилена композиции равно от 2 до 100, предпочтительно, от 2 до 80 и, более предпочтительно, от 2 до 70. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 2 до 100.

В другом варианте осуществления средневесовая молекулярная масса, M_w, одного или более сополимеров этилена композиции равна от 500 до 75000 г/моль, предпочтительно, от 1000 до 50000 г/моль и более предпочтительно от 2000 до 25000 г/моль. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 500 до 75000 г/моль.

В другом варианте осуществления среднечисловая молекулярная масса, Mn, одного или более сополимеров этилена композиции равна от 100 до 40000 г/моль, предпочтительно, от 100 до 10000 г/моль, более предпочтительно, от 200 до 5000 г/моль и, еще более предпочтительно, от 250 до 3000 г/моль и, наиболее предпочтительно, от 200 до 2000 г/моль или от 200 до 1000 г/моль. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 100 до 40000 г/моль.

В другом варианте осуществления плотность одного или более сополимеров этилена композиции составляет от 0,86 г/см³ до 0,96 г/см³, предпочтительно от 0,87 г/см³ до 0,95 г/см³ и, более предпочтительно, от 0,88 г/см³ до 0,94 г/см³. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,86 г/см³ до 0,96 г/см³.

В другом варианте осуществления плотность одного или более сополимеров этилена композиции меньше 0,93 г/см³, предпочтительно, меньше 0,92 г/см³ и более предпочтительно меньше 0,91 г/см³ или меньше 0,90 г/см³. В другом варианте осуществления плотность одного или более сополимеров этилена больше 0,86 г/см³, предпочтительно больше 0,87 г/см³ и более предпочтительно больше 0,88 г/см³.

В другом варианте осуществления процент кристалличности одного или более сополимеров этилена композиции составляет от 10% до 90%, предпочтительно, от 20% до 85% и более предпочтительно от 30% до 80%. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 10% до 90%.

В другом варианте осуществления процент кристалличности одного или более сополимеров этилена композиции больше 30%, предпочтительно больше 35% и более предпочтительно больше 40%.

В другом варианте осуществления один или более сополимеров этилена композиции имеют, по меньшей мере, температуру плавления, T_m, от 60°С до 120°С, предпочтительно от 70°С до 110°С и более предпочтительно от 80°С до 100°С. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 60°С до 120°С.

В другом варианте осуществления один или более сополимеров этилена композиции имеют, по меньшей мере, одну температуру кристаллизации, Т_с, от 50°С до 110°С, предпочтительно от 60°С до 100° и более предпочтительно от 50°С до 90°. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 50°С до 110°С.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена композиции содержит от 0,1 мас.% до 50 мас.%, по меньшей мере, одного сомономера, предпочтительно от 0,5 мас.% до 25 мас.% и более предпочтительно от 1 мас.% до 15 мас.% в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,1 мас.% до 50 мас.%.

В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один сополимер этилена композиции содержит от 0,1 мол.% до 50 мол.%, по меньшей мере, одного сомономера, предпочтительно от 0,15 мол.% до 25 мол.%, более предпочтительно от 0,2 мол.% до 10 мол.% и еще более предпочтительно от 0,2 мол.% до 5 мол.% в расчете на общую массу полимеризуемых мономеров. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,1 мол.% до 50 мол.%.

Предпочтительные сомономеры включают в себя, но не ограничивают, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен и 1-октен, диены и полиены. Примеры подходящих диенов включают в себя бутадиены, изопрены, пентадиены, гексадиены (например, 1,4-гексадиен) и октадиены. Дополнительно сомономеры включают в себя стирол, галогенозамещенный стирол, алкилзамещенные стиролы, тетрафторэтилены, винилбензоциклобутен, циклоалкены (например, циклопентен, циклогексен, циклооктен) и их смеси. Обычно и предпочтительно этилен сополимеризован с одним или более С3-С20-α-олефином и более предпочтительно с одним или более С3-С8-α-олефинами. Предпочтительно α-олефины включают в себя пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен. В одном из вариантов осуществления сомономер не представляет собой ароматического винилового мономера.

Изобретение также предоставляет композиции, содержащие две или более комбинации вышеуказанных вариантов осуществления.

Композиция II (сополимер LMW и сополимер HMW)

В другом аспекте изобретения композиция содержит, по меньшей мере, один сополимер этилена с низкой молекулярной массой и, по меньшей мере, один сополимер этилена с высокой молекулярной массой. Сополимеры или композиции имеют вязкость расплава от 1 сП до 30000 сП, предпочтительно от 2 сП до 20000 сП и более предпочтительно от 5 сП до 10000 сП при 177°С. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1 сП до 30000 сП. Вязкость расплава измерена с использованием вискозиметра Брукфилда при 177°С (350°F).

В другом варианте осуществления сополимеры или композиция имеют вязкость расплава от 1 сП до 60000 сП, предпочтительно от 2 сП до 40000 сП и более предпочтительно от 5 сП до 20000 сП при 149°С. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1 сП до 60000 сП. Вязкость расплава измерена с использованием вискозиметра Брукфилда при 149°С (300°F).

В другом варианте осуществления сумма Rv сополимера с низкой молекулярной массой и сополимера с высокой молекулярной массой равна от 0,3 до 2, предпочтительно от 1 до 2, более предпочтительно от 1,1 до 1,9 и еще более предпочтительно от 1,2 до 1,8. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,3 до 2.

В другом варианте осуществления общая плотность сополимера этилена с низкой молекулярной массой и сополимера этилена с высокой молекулярной массой равна от 0,86 г/см³ до 0,96 г/см³, предпочтительно от 0,87 г/см³ до 0,95 г/ см³ и более предпочтительно от 0,88 г/см³ до 0,94 г/см³. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,86 г/см³ до 0,96 г/см³. В другом варианте осуществления плотность меньше 0,93 г/см³, предпочтительно меньше 0,92 г/см³ и более предпочтительно меньше 0,90 г/см³.

В другом варианте осуществления отношение «Rv, по меньшей мере, одного сополимера этилена с низкой молекулярной массой (LMW)» к «Rv, по меньшей мере, одного сополимера с высокой молекулярной массой (HMW)» равно от 1:1 до 5:1, предпочтительно от 1:1 до 4:1, более предпочтительно от 1:1 до 3:1, и еще более предпочтительно от 1:1 до 2:1. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1:1 до 5:1. В другом варианте осуществления указанное отношение больше 1, предпочтительно больше 2,0 и более предпочтительно 2,2.

В другом варианте осуществления сополимер этилена с низкой молекулярной массой имеет Rv от 0,7 до 0,99, предпочтительно от 0,8 до 0,98 и более предпочтительно от 0,85 до 0,97. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,7 до 0,99.

В другом варианте осуществления сополимер этилена с низкой молекулярной массой имеет молекулярно-массовое распределение, M_w/M_n, от 1 до 5, предпочтительно от 1,5 до 4 и более предпочтительно от 2 до 3,5 или от 2 до 3. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1 до 5.

В другом варианте осуществления сополимер этилена с низкой молекулярной массой имеет средневесовую молекулярную массу, M_w, от 100 до 5000 г/моль, предпочтительно от 200 до 3000 г/моль и более предпочтительно от 200 до 2000 г/моль или от 200 до 1000 г/моль. Сюда включены и раскрыты все индивидуальные значения и поддиапазоны от 100 до примерно 5000 г/моль.

В другом варианте осуществления сополимер этилена с низкой молекулярной массой имеет среднечисловую молекулярную массу, M_n, от 150 до