Композиции полиэтилена высокой плотности, способ их получения, изготовленные из них изделия и способ изготовления таких изделий
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к композиции полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, изготовленным из нее, и способу изготовления таких изделий. Композиция содержит первый компонент, который является высокомолекулярным сополимером этилена и альфа-олефина, и второй компонент, который является низкомолекулярным полимером этилена. При этом композиция имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1. Первый компонент композиции имеет плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3 и индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут. Второй компонент имеет плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут. Способ получения композиции включает стадии: введения этилена, и одного или более альфа-олефиновых сомономеров в первый реактор; (со)полимеризации этилена в присутствии одного или более альфа-олефиновых сомономеров в первом реакторе с получением первого компонента, который является высокомолекулярным сополимером этилена и альфа-олефина; введения первого компонента и дополнительного количества этилена во второй реактор; полимеризации дополнительного количества этилена во втором реакторе с получением второго компонента, который является низкомолекулярным полимером этилена. Изделия, выполненные из композиции полиэтилена высокой плотности по настоящему изобретению, могут быть изготовлены путем формования прессованием, литьевого прессования или литья под давлением с раздувом. Закрывающие устройства, такие как крышки бутылок, выполненные из вышеуказанной композиции полиэтилена высокой плотности, характеризуются повышенным сопротивлением к растрескиванию при воздействии окружающей среды. Такие крышки бутылок приспособлены выдерживать давление газированных напитков, облегчают закрывание и герметизацию бутылки, т.е. характеризуются оптимальным усилием, прилагаемым человеком для отворачивания крышки. 6 н. и 33 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 11 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям полиэтилена высокой плотности, способу их получения и изготовленным из них изделиям.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Эта заявка является обычной (не предварительной) заявкой, которая испрашивает приоритет патентной заявки США No. 60/796,809, выданной 2 мая 2006 г. и озаглавленной "High-Density Polyethylene Compositions and Method of Making the Same", сущность которой включена сюда посредством ссылки.
Уровень техники
Хорошо известно использование полимерных материалов для производства литых изделий, таких как закрывающие устройства и контейнеры. Для производства закрывающих устройств, таких как крышки для бутылок, или контейнеров, таких как бутылки, могут быть использованы различные способы. Например, такие закрывающие устройства могут быть получены с помощью способов формования прессованием или литьевого прессования, или, как вариант, контейнеры могут быть получены путем формования раздувом, литья под давлением с раздувом, или литья под давлением с раздувом и ориентированием.
В способе формования прессованием двухгнездная форма обеспечивает гнездо, имеющее форму требуемого формованного изделия. Форму нагревают. Соответствующее количество расплавленного, подготовленного к формованию полимерного материала из экструдера загружают в нижнюю половину формы. Две части формы соединяют вместе под давлением. Формуемый полимерный материал, размягченный нагреванием, превращается в результате в сплошную массу, имеющую форму гнезда. Если формуемый материал является термореактивным материалом, то сплошная масса может быть отверждена путем дальнейшего нагревания под давлением в форме. Если формуемый материал является термопластичным материалом, то сплошная масса может быть отверждена путем резкого охлаждения под давлением в форме.
В способе литьевого прессования формуемый материал подают в экструдер через питатель. В экструдере формуемый материал перемещают, нагревают, расплавляют и нагнетают в форму в виде потока расплава. Поток расплава выдавливается из экструдера через литьевое отверстие в относительно холодную форму, поддерживаемую в закрытом состоянии под давлением, в результате чего он заполняет форму. Расплав охлаждается и затвердевает до полного схватывания. Форму затем открывают и отформованное изделие извлекают.
В способе формования раздувом, например литья под давлением с раздувом, формуемый материал расплавляют, затем его формуют в рукав или заготовку. Концы рукава или заготовки сваривают, за исключением области, в которую может входить воздух для выдувания. Сваренный рукав или заготовку выдувают внутри формы, в результате чего они принимают очертание формы. Формованное изделие охлаждают и затем извлекают из формы. В случае необходимости формованное изделие затем зачищают.
Обычно, закрывающее устройство, такое как крышка для бутылки содовой, должно быть достаточно прочным, для того чтобы выдерживать давление газированного напитка, и тем не менее достаточно мягким, для того чтобы обеспечивать отличную герметизацию бутылки без необходимости использования внутреннего вкладыша. Кроме того, закрывающее устройство, такое как крышка для бутылки содовой, должно обычно обладать высоким сопротивлением к растрескиванию при воздействии окружающей среды, высокой прочностью при ударе, подходящим усилием для отвинчивания крышки и соответствующим усилием на срыв резьбы. Различные методы были использованы для разработки таких закрывающих устройств, обладающих приемлемыми свойствами.
Также хорошо известно, например, использование полимера из полипропилена в качестве крышки с внутренним вкладышем для закрывания бутылки с требуемой прочностью, который может состоять из мягкого этилена/винилацетата (EVA), поливинилхлорида (PVC), бутилкаучука, и так далее. Однако из-за необходимости использования внутреннего вкладыша эта состоящая из двух частей конструкция является дорогой. Кроме того, было бы легче и более удобно использовать неразъемную крышку без вкладыша.
В попытках отказаться от применения состоящей из двух частей конструкции было предложено использование различных смесей полимеров. Однако все еще существует необходимость в полимерных композициях, которые могут быть сформованы в закрывающие устройства, обладающие соответствующими свойствами, такими как отсутствие необходимости применения вкладышей для улучшения герметизации, приемлемые вкус и запах, удовлетворительное сопротивление растрескиванию при напряжении и прочность при ударе для предотвращения выхода из строя крышки.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изготовленным из нее изделиям и способу изготовления таких изделий. Композиция полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения включает первый и второй компоненты. Первым компонентом является высокомолекулярный сополимер этилена и альфа-олефина, имеющий плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3, индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут. Вторым компонентом является низкомолекулярный полимер этилена, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3, индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут. Композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1. Способ получения композиции полиэтилена высокой плотности включает следующие стадии: (1) введения этилена, и одного или более альфа-олефинового сомономера в первый реактор; (2) (со)полимеризации этилена в присутствии одного или более альфа-олефинового сомономера в первом реакторе с получением первого компонента, где первый компонент является высокомолекулярным сополимером этилена и альфа-олефина, имеющим плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3, индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут; (3) введения первого компонента и дополнительного количества этилена во второй реактор; (4) полимеризации дополнительного количества этилена во втором реакторе с получением второго компонента, где второй компонент является низкомолекулярным полимером этилена, имеющим плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3, индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут; и (5) в результате получения композиции полиэтилена высокой плотности, где композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1. Изделия согласно настоящему изобретению включают описанную выше композицию полиэтилена высокой плотности изобретения, и такие изделия могут быть изготовлены путем формования прессованием, литьевого прессования, литья под давлением с раздувом или литья под давлением с раздувом и ориентированием.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, включающую высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина, имеющий плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3, и индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут, и низкомолекулярный полимер этилена, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3, и индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут, где композиция полиэтилена высокой плотности изобретения имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1 г/10 минут, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1.
В альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение дополнительно предлагает способ получения композиции полиэтилена высокой плотности, включающий две стадии: (1) введения этилена и одного или более альфа-олефинового сомономера в первый реактор; (2) (со)полимеризации этилена в присутствии одного или более альфа-олефинового сомономера в первом реакторе с получением высокомолекулярного сополимера этилена и альфа-олефина, имеющего плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3, и индекс расплава (I21) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут; (3) введения высокомолекулярного сополимера этилена и альфа-олефина и дополнительного количества этилена во второй реактор; (4) полимеризации дополнительного количества этилена во втором реакторе с получением низкомолекулярного полимера этилена, имеющего плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3, и индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут; и (5) в результате получения композиции полиэтилена высокой плотности, где композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3, и g', равное или большее чем 1.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие, включающее композицию полиэтилена высокой плотности, где композиция полиэтилена высокой плотности включает высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина, имеющий плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3, индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут, и низкомолекулярный полимер этилена, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3, индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут, где композиция полиэтилена высокой плотности изобретения имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1 г/10 минут, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает способ изготовления изделия, включающий стадии: (1) получения композиции полиэтилена высокой плотности, включающей высокомолекулярный сополимер этилена и альфа-олефина, имеющей плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3, и индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут; и низкомолекулярный полимер этилена, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3, и индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут; где композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1 г/10 минут, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1; (2) формования прессованием, литьевого прессования, литья под давлением с раздувом, или литья под давлением с раздувом и ориентированием композиции полиэтилена высокой плотности (3), в результате получая изделие.
В альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает способ получения композиции полиэтилена высокой плотности в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающийся тем, что во втором реакторе практически отсутствуют любые другие альфа-олефиновые сополимеры.
В альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина имеет плотность в интервале от 0,920 до 0,940 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина имеет плотность в интервале 0,921 до 0,936 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина имеет индекс расплава (I21.6) в интервале от 1 до 7 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина имеет индекс расплава (I21.6) в интервале от 1,3 до 5 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что низкомолекулярный полимер этилена имеет плотность в интервале от 0,970 до 0,975 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что низкомолекулярный полимер этилена имеет индекс расплава (I2) в интервале от 100 до 1500 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что низкомолекулярный полимер этилена имеет индекс расплава (I2) в интервале от 200 до 1500 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2) в интервале от 1 до 2 г/10 минут; или как вариант, имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 2 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что высокомолекулярный сополимер этилена и альфа-олефина имеет молекулярную массу в интервале от 150000 до 375000.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что низкомолекулярный полимер этилена имеет молекулярную массу в интервале от 12000 до 40000.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина имеет плотность в интервале от 0,921 до 0,936 г/см3 и индекс расплава (I21.6) в интервале от 1,3 до 5 г/10 минут, и низкомолекулярный полимер этилена имеет плотность в интервале от 0,970 до 0,975 г/см3, индекс расплава (I2) в интервале от 200 до 1500 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что и высокомолекулярный сополимер полиэтилена и альфа-олефина, и низкомолекулярный полимер этилена практически не содержат каких-либо длинноцепных разветвлений.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что композиция полиэтилена высокой плотности практически не содержит каких-либо длинноцепных разветвленностей.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что композиция полиэтилена высокой плотности имеет единственный температурный пик в методе ATREF, где температурный пик в методе ATREF имеет максимум температурного пика между 90 и 105°C; и где композиция полиэтилена высокой плотности имеет вычисленную фракцию высокой плотности в интервале от 20 до 50 процентов, при этом указанная вычисленная фракция высокой плотности определяется как [(2)X(массовое отношение полиэтилена высокой плотности, которое элюируется в методе ATREF-DV при температурах больше чем или равных максимуму температурного пика)]; и где композиция полиэтилена высокой плотности имеет относительный минимум для логарифма относительной средневязкостной молекулярной массы приблизительно при 90°C в методе ATRF-DV; и где композиция полиэтилена высокой плотности имеет наклон линии регрессии логарифма относительной средневязкостной молекулярной массы от температурной зависимости вязкости в методе ATREF-DV приблизительно меньше чем 0, где температуру элюирования измеряют между 70 и 90°C.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что композиция полиэтилена высокой плотности имеет содержание сомономера в массовых процентах, равное или большее чем [(-228,41* плотность композиции полиэтилена высокой плотности) + 219,36)]*[1(массовый процент)/(г/см3)], где плотность измеряют в г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает композицию полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, изготовленные из нее изделия и способ изготовления таких изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что композиция полиэтилена высокой плотности имеет ATREF фракцию с высокой плотностью в процентах, равную или меньшую чем [(2750*плотность композиции полиэтилена высокой плотности) - 2552,2]*[1(процент)/(г/см3)], плотность измеряют в г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие и способ изготовления изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделие имеет сопротивление к растрескиванию под воздействием окружающей среды, по меньшей мере, 150 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, условие B, 10 процентов Igepal, или, по меньшей мере, 300 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, условие B, 100 процентов Igepal.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие и способ изготовления изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является закрывающее устройство, оболочка кабеля, трубопровод, или бутылка.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие и способ изготовления изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является изделие, полученное методом прессования в форме, изделие, полученной литьем под давлением, изделие, полученное литьем под давлением с раздувом, или изделие, полученное литьем под давлением с раздувом и ориентированием.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие, полученное прессованием в форме или литьем под давлением, и способ изготовления изделия путем прессования в форме или литья под давлением, в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является крышка бутылки.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие, полученное прессованием в форме или литьем под давлением, и способ изготовления изделия путем прессования в форме или литья под давлением, в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является крышка, включающая юбку, которая направлена вдоль оси от края основы, и имеющая внутренние резьбы для крепления крышки к контейнеру.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие, полученное прессованием в форме, и способ изготовления изделия путем прессования в форме, в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является крышка, полученная прессованием в форме, включающая юбку, которая направлена вдоль оси от края основы, и имеющая внутренние резьбы для крепления крышки к контейнеру.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие, полученное литьем под давлением, и способ изготовления изделия путем литья под давлением, в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является крышка, полученная литьем под давлением, включающая юбку, которая направлена вдоль оси от края основы, и имеющая внутренние резьбы для крепления крышки к контейнеру.
В другом альтернативном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение предлагает изделие, полученное литьем под давлением с раздувом, и способ изготовления изделия путем литья под давлением с раздувом, в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления, отличающиеся тем, что изделием является бутылка, полученная литьем под давлением с раздувом.
Краткое описание чертежей
С целью иллюстрации настоящего изобретения на чертежах представлена форма осуществления, которая является в настоящий момент предпочтительной; при этом, однако, следует понимать, что это изобретение не ограничивается приведенными конкретными конструкциями и способами.
На фиг. 1 приведен график, иллюстрирующий зависимость между содержанием сомономера и плотностью композиции полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения;
На фиг. 2 приведен график, иллюстрирующий зависимость между фракцией высокой плотности, измеренной с помощью аналитического метода фракционирования элюированием с температурным градиентом (ATREF), и плотностью композиции полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения;
На фиг. 3 приведен график, иллюстрирующий зависимость между фракцией с высокой плотностью, измеренной с помощью аналитического метода фракционирования элюированием с температурным градиентом (ATREF), и плотностью компонента высокомолекулярного полиэтилена композиции полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения; и
На фиг. 4 показано, как определяли вычисленную методом ATREF фракцию высокой плотности компонента высокомолекулярного полиэтилена изобретения в примере 1.
Подробное описание изобретения
Композиция полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения включает первый компонент и второй компонент. Предпочтительно, чтобы первым компонентом являлся высокомолекулярный сополимер этилена и альфа-олефина, имеющий плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3 и индекс расплава (I21) от 0,5 до 10 г/10 минут. Предпочтительно, чтобы вторым компонентом являлся низкомолекулярный полимер этилена, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут. Композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1 г/10 минут, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и g', равное или большее чем 1. Композиция полиэтилена высокой плотности может, кроме того, включать дополнительные компоненты, добавки или вспомогательные вещества. Композиция полиэтилена высокой плотности является бимодальным полимером, или в качестве альтернативы, полиэтилен высокой плотности является мультимодальным полимером.
Используемый здесь термин "бимодальный" означает, что кривая молекулярно-массового распределения (MWD) на гельпроникающей хроматограмме (GPC) отображает двухкомпонентные полимеры, например два пика, или, где однокомпонентный полимер может даже существовать в виде горба, плеча или хвоста относительно MWD другого полимерного компонента; или, например, как вариант, где два компонента могут иметь только один единственный пик без горбов, плеч или хвостов.
Используемый здесь термин "мультимодальный" означает, что MWD на кривой GPC показывает более чем двухкомпонентные полимеры, например три или более пиков, или, где однокомпонентный полимер может даже существовать в виде горба, плеча или хвоста, относительно MWD других полимерных компонентов; или в качестве альтернативы, где три или более компонентов могут иметь только один единственный пик без горбов, плеч или хвостов.
Термин "полимер" используют здесь для обозначения гомополимера, интерполимера (или сополимера), или терполимера. Используемый здесь термин "полимер" включает интерполимеры, такие как, например, полимеры, получаемые сополимеризацией этилена с одним или более C3-C20 альфа-олефином (олефинами).
Используемый здесь термин "интерполимер" относится к полимерам, получаемым полимеризацией, по меньшей мере, двух различных типов мономеров. Родовое понятие интерполимер, таким образом, включает сополимеры, которые обычно относят к полимерам, получаемым из двух различных типов мономеров, и полимерам, получаемым из более чем двух различных типов мономеров. Используемый здесь термин (со)полимеризация относится к полимеризации этилена в присутствии одного или более альфа-олефиновых сомономеров.
Первым компонентом является полимер; например, полиолефин. Предпочтительно, чтобы первый компонентом являлся полимер этилена; например, предпочтительно, чтобы первым компонентом являлся высокомолекулярный сополимер этилена и альфа-олефина. Первый компонент практически не содержит какую-либо длинноцепную разветвленность. Используемое здесь выражение "практически не содержит какую-либо длинноцепную разветвленность" относится к полимеру этилена, предпочтительно замещенного менее чем 0,1 длинной боковой цепью на 1000 суммарных углеродов, и более предпочтительно, менее чем 0,01 длинной боковой цепью на 1000 суммарных углеродов. Присутствие длинноцепных разветвленностей обычно определяют известными в технике методами, такими как гельпроникающая хроматография совместно с детектором рассеяния лазерного излучения под малым углом (GPC-LALLS) и гельпроникающая хроматография совместно с детектором дифференциального вискозиметра (GPC-DV). Первый компонент имеет плотность в интервале от 0,915 до 0,940 г/см3. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,915 до 0,940 г/см3; например, первый компонент имеет плотность в интервале от 0,920 до 0,940 г/см3, или в качестве альтернативы, первый компонент имеет плотность в интервале от 0,921 до 0,936 г/см3. Первый компонент имеет индекс расплава (I21.6) в интервале от 0,5 до 10 г/10 минут. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,5 до 10 г/10 минут; например, первый компонент имеет индекс расплава (I21.6) в интервале от 1 до 7 г/10 минут, или в качестве альтернативы, первый компонент имеет индекс расплава (I21.6) в интервале от 1,3 до 5 г/10 минут. Первый компонент имеет молекулярную массу в интервале от 150000 до 375000. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 150000 до 375000; например, первый компонент имеет молекулярную массу в интервале от 175000 до 375000; или в качестве альтернативы, первый компонент имеет молекулярную массу в интервале от 200000 до 375000. Первый компонент может включать любое количество одного или более coполимеров альфа-олефина; например, первый компонент включает примерно менее чем 10 процентов по массе одного или более альфа-олефиновых сомономеров от массы первого компонента. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны менее чем 10 массовых процентов. Первый компонент может включать любое количество этилена; например, первый компонент включает, по меньшей мере, около 90 процентов по массе этилена от массы первого компонента. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны более 90 массовых процентов; например, первый компонент включает, по меньшей мере, 95 процентов по массе этилена от массы первого компонента.
Альфа-олефиновые сомономеры обычно имеют не более чем 20 углеродных атомов. Например, предпочтительно, чтобы альфа-олефиновые сомономеры могли иметь от 3 до 10 углеродных атомов, и более предпочтительно - от 3 до 8 углеродных атомов. Примеры альфа-олефиновых сомономеров включают, но этим не ограничивая, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен и 4-метил-1-пентен. Предпочтительно, чтобы альфа-олефиновые сомономеры выбирали из группы, состоящей из пропилена, 1-бутена, 1-гексена и 1-октена, и более предпочтительно - из группы, состоящей из 1-гексена и 1-октена.
Вторым компонентом является полимер; например, полиолефин. Предпочтительно, чтобы вторым компонентом являлся полимер этилена; например, предпочтительно, чтобы вторым компонентом являлся низкомолекулярный гомополимер этилена. Гомополимер этилена может содержать следовые количества загрязняющих сомономеров, например, альфа-олефиновых сомономеров. Используемый здесь термин гомополимер этилена относится к полимеру этилена, содержащему, по меньшей мере, 99 процентов по массе этиленовых фрагментов. Предпочтительно, чтобы второй компонент практически не содержал какую-либо длинноцепную разветвленность. Используемое здесь выражение "практически не содержит какую-либо длинноцепную разветвленность" относится к полимеру этилена, предпочтительно замещенного менее чем 0,1 длинной боковой цепью на 1000 суммарных углеродов, и более предпочтительно, менее чем 0,01 длинной боковой цепью на 1000 суммарных углеродов. Присутствие длинноцепных разветвленностей обычно определяют известными в технике методами, упомянутыми выше. Второй компонент имеет плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,965 до 0,980 г/см3; например, второй компонент имеет плотность в интервале от 0,970 до 0,975 г/см3. Второй компонент имеет индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1500 г/10 минут. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 50 до 1500 г/10 минут; например, второй компонент имеет индекс расплава (L2) в интервале от 200 до 1500 г/10 минут; или в качестве альтернативы, второй компонент имеет индекс расплава (I2) в интервале от 500 до 1500 г/10 минут. Второй компонент имеет молекулярную массу в интервале от 12000 до 40000. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 12000 до 40000; например, второй компонент имеет молекулярную массу в интервале от 15000 до 40000; или в качестве альтернативы, второй компонент имеет молекулярную массу в интервале от 20000 до 40000. Второй компонент включает менее чем 1,00 процент по массе одного или более coполимеров альфа-олефинов от массы второго компонента. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны менее 1,00 массового процента; например, второй компонент может включать от 0,0001 до 1,00 процента по массе одного или более coполимеров альфа-олефинов; второй компонент может включать от 0,001 до 1,00 процента по массе одного или более coполимеров альфа-олефинов. Второй компонент включает, по меньшей мере, около 99 процентов по массе этилена от массы второго компонента. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 99 до 100 массовых процентов; например, второй компонент включает от 99,5 до 100 процентов по массе этилена от массы второго компонента.
Композиция полиэтилена высокой плотности имеет плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,950 до 0,960 г/см3. Композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1 г/10 минут. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны, равные или большие чем 1 г/10 минут; например, композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2) в интервале от 1 до 2 г/10 минут; или в качестве альтернативы, композиция полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 2 г/10 минут. Композиция полиэтилена высокой плотности практически не содержит какую-либо длинноцепную разветвленность. Используемое здесь выражение "практически не содержит какую-либо длинноцепную разветвленность" относится к композиции полиэтилена, предпочтительно замещенного менее чем 0,1 длинной боковой цепью на 1000 суммарных углеродов, и более предпочтительно, менее чем 0,01 длинной боковой цепью на 1000 суммарных углеродов. Присутствие длинноцепных разветвленностей обычно определяют известными в технике методами, упомянутыми выше. Композиция полиэтилена высокой плотности имеет молекулярно-массовое распределение в интервале от 6 до 25. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 6 до 25; например, композиция полиэтилена высокой плотности имеет молекулярно-массовое распределение в интервале от 7 до 20; или в качестве альтернативы, композиция полиэтилена высокой плотности имеет молекулярно-массовое распределение в интервале от 7 до 17. Используемый здесь термин "молекулярно-массовое распределение" или "MWD," относится к отношению средневесовой молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn), то есть (Mw/Mn), описываемому более подробно далее. Композиция полиэтилена высокой плотности имеет сопротивление к растрескиванию под воздействием окружающей среды, по меньшей мере, равное 150 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, Condition B, 10 процентов Igepal, или, предпочтительно, по меньшей мере, равное 200 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, Condition B, 10 процентов Igepal, или более предпочтительно, по меньшей мере, равное 250 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, Condition B, 10 процентов Igepal. В качестве альтернативы композиция полиэтилена высокой плотности имеет сопротивление к растрескиванию под воздействием окружающей среды, по меньшей мере, равное 300 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, Condition B, 10 процентов Igepal, или предпочтительно, по меньшей мере, равное 400 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, Condition B, 100 процентов Igepal, или более предпочтительно, по меньшей мере, равное 500 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D-1693, Condition B, 100 процентов Igepal. Композиция полиэтилена высокой плотности может включать любые количества первого компонента, второго компонента или их комбинацию. Композиция полиэтилена высокой плотности включает от 40 до 60 процентов по массе первого компонента от суммарной массы первого и второго компонентов. Здесь включаются и раскрываются все индивидуальные значения и поддиапазоны от 40 до 60 массовых процентов; например, композиция полиэтилена высокой плотности включает от 42 до 55 процентов по массе первого компонента от суммарной массы перво