Композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способ их получения, литьевые формованные изделия из них и способ получения данных изделий
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится к бимодальной композиции на основе полиэтилена высокой плотности и способу ее получения, а также к запорной крышке для бутылки, изготовленной из данной композиции, и способу ее получения. Композиция содержит первый компонент, который представляет собой высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин, имеющий плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут. Также композиция включает второй компонент, который представляет собой низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут. При этом получаемая композиция имеет индекс расплава (12), по меньшей мере, 2 г/10 минут, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3 и молекулярно-массовое распределение от 5 до 11. Способ получения композиции включает стадии введения этилена и альфа-олефинового сомономера в первый реактор и полимеризации этилена и альфа-олефинового сомономера в первом реакторе с получением первого компонента, представляющего собой высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин. Затем осуществляют введение первого компонента и дополнительного этилена во второй реактор и полимеризацию дополнительного этилена во втором реакторе с получением второго компонента, представляющего собой низкомолекулярный полимер этилена. После осуществляют получение композиции на основе полиэтилена высокой плотности. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении сопротивления растрескиванию и ударной прочности изделий, изготавливаемых из получаемой композиции. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл., 6 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям на основе полиэтилена высокой плотности, способу их получения и полученным из них литьевым формованным изделиям и способу получения данных изделий.
Перекрестные ссылки на родственные заявки
Настоящая заявка имеет приоритет на основании предварительной заявки на патент США Сер. № 60/927176, поданной 2 мая 2007 и озаглавленной «Композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способ их получения, полученные из них литьевые формованные изделия и способ получения данных изделий», положения которой введены в настоящий документ, будучи воспроизведенными ниже в полном объеме.
Предшествующий уровень техники
В общем, известно об использовании полимерных материалов для производства формованных изделий, таких как запирающие устройства. Для производства запирающих устройств, таких как пробки для бутылок, могут быть использованы различные методы. Например, данные запирающие устройства могут быть получены способами прессования или литья под давлением.
При осуществлении метода прессования две половинки пресс-формы образуют полость, имеющую форму желаемого формованного изделия. Пресс-форму нагревают. В нижнюю половинку пресс-формы из экструдера загружают соответствующее количество расплавленной формующей смеси. Две половинки пресс-формы соединяют под давлением. Формующая смесь, размягченная под действием тепла, сплавляется в сплошную массу, имеющую форму полости. Если формующая смесь представляет собой термореактивный материал, сплошная масса может затвердеть при последующем нагревании под давлением в пресс-форме. Если формующая смесь представляет собой термопластический материал, сплошная масса может отверждаться при охлаждении под давлением в пресс-форме.
В процессе литья под давлением смесь для формования подается в экструдер из бункера. В экструдере происходит транспортировка, плавление и воздействие давления на смесь для формования с получением расплавленного потока. Расплавленный поток выдавливается из экструдера через сопло в относительно холодную пресс-форму, поддерживаемую в закрытом состоянии под давлением при заполнении пресс-формы. Расплав охлаждается и затвердевает до полного окончания операции. Затем пресс-форма открывается, и формованное изделие извлекают.
В общем, запорное устройство, например крышка бутылки для минеральной воды, должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать давление газированного напитка, и в то же время достаточно мягким, чтобы обеспечивать отличное уплотнение бутылки без необходимости использования внутренней прокладки. Кроме того, запорное устройство, например, крышка бутылки для минеральной воды, должно обычно обладать хорошим сопротивлением растрескиванию под действием напряжений окружающей среды, хорошей ударной прочностью, хорошим съемным моментом и хорошим моментом отрыва крепежной полоски. Использованы различные методы для получения данных запорных устройств, обладающих приемлемыми свойствами. Например, также хорошо известно об использовании пропиленового полимера для запорной крышки бутылки, обеспечивающего необходимую прочность, с внутренней прокладкой, которая может состоять из мягкого сополимера этилен/винилацетат (ЭВА), поливинилхлорида (ПВХ), бутилкаучука и т.п. Однако такая состоящая из двух частей конструкция является дорогой из-за необходимости использования внутренней прокладки. Кроме того, было бы легче и более удобно использовать состоящее из одной части запорное устройство без прокладки. Кроме того, потребители всегда ищут материалы с улучшенными показателями усадки. Все полимеры претерпевают усадку при переходе из состояния расплава в твердое состояние. Улучшенная усадка определяется как равным образом одинаковая и имеющая жесткий допуск, особенно когда использованы различные цвета. В настоящем изобретении полимерная композиция либо в натуральном, либо в окрашенном виде обеспечивает улучшенную стабильность, что определяется как нижнее стандартное отклонение усадки в направлении течения в процентах от средней усадки множества окрашенных (или натуральных) деталей. Это помогает потребителю избежать изготовления деталей, имеющих слишком низкую или слишком высокую усадку, что приводит к более низкому проценту брака. Кроме того, добавление зародышеобразователей кристаллизации, стеарата калия или Milliken HPN-20E снижает стандартное отклонение в еще большей степени и поэтому является предпочтительным.
В попытках исключить необходимость состоящей из двух частей конструкции, было предложено использовать различные смеси полимеров. Однако все еще сохраняется потребность в полимерных составах, из которых можно было бы формовать методом литья под давлением запорные устройства, имеющие приемлемые свойства, такие как отсутствие необходимости использования внутренних прокладок для улучшения уплотнения, приемлемый вкус и цвет, удовлетворительное сопротивление растрескиванию под действием напряжений и ударная прочность для предотвращения разрушения крышки.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение представляет собой композицию на основе полиэтилена высокой плотности, способ ее получения, полученные из нее литьевые формованные изделия и способ получения данных изделий. Композиция на основе полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения содержит первый компонент и второй компонент. Первым компонентом является высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин, имеющий плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут. Вторым компонентом является низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут. Композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3. Способ получения композиции на основе полиэтилена высокой плотности включает следующие стадии: (1) введение этилена и одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров в первый реактор; (2)(со)полимеризация этилена в присутствии одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров в первом реакторе с получением в результате этого первого компонента, где первый компонент представляет собой высокомолекулярный сополимер этилен-альфа-олефин, имеющий плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3, индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут; (3) введение первого компонента и дополнительного этилена во второй реактор; (4) полимеризация дополнительного этилена во втором реакторе с получением в результате этого второго компонента, где второй компонент представляет собой низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут; и (5) получение в результате этого композиции на основе полиэтилена высокой плотности, где композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3. Формованные литьевые изделия согласно настоящему изобретению включают вышеописанную, обладающую элементами новизны композицию на основе полиэтилена высокой плотности, и данные изделия получены методом литья под давлением.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, содержащей высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин, имеющий плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут, и низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут, где обладающая элементами новизны композиция на основе 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.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение дополнительно относится к способу получения композиции на основе полиэтилена высокой плотности, включающему стадии (1) введения этилена и одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров в первый реактор; (2)(со)полимеризации этилена в присутствии одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров в первом реакторе с получением в результате этого высокомолекулярного сополимера этилен/альфа-олефин, имеющего плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21) в интервале от 1 до 15 г/10 минут; (3) введения высокомолекулярного сополимера этилен/альфа-олефин и дополнительного этилена во второй реактор; (4) полимеризации дополнительного этилена во втором реакторе с получением в результате этого низкомолекулярного этиленового полимера, имеющего плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут; и (5) получения в результате этого композиции на основе полиэтилена высокой плотности, где композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 1, плотность в интервале от 0,950 до 0,960 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к литьевому формованному изделию, включающему композицию на основе полиэтилена высокой плотности, где композиция на основе полиэтилена высокой плотности содержит высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин, имеющий плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут, и низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут, где обладающая элементами новизны композиция на основе 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.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения изделия, включающему стадии (1) использования композиции на основе полиэтилена высокой плотности, содержащей высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин, имеющий плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут, и низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут; где композиция на основе 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; (2) литьевого формования композиции на основе полиэтилена высокой плотности и (3) получения в результате этого формованного изделия.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения композиции на основе полиэтилена высокой плотности согласно любому из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что второй реактор по существу свободен от каких-либо других альфа-олефиновых сополимеров.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет стандартное отклонение по усадке в направлении течения меньше чем 7 процентов для различных цветов.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет стандартное отклонение по усадке в направлении течения меньше чем 6 процентов для различных цветов.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет стандартное отклонение по усадке в направлении течения меньше чем 4,5 процента для различных цветов.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности дополнительно включает от 100 до 10000 частей на миллион по массе зародышеобразователя кристаллизации. Более предпочтительные интервалы включают от 200 до 5000 частей на миллион, даже более предпочтительно от 300 до 3000 частей на миллион, наиболее предпочтительно от 400 до 2000 частей на миллион.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности дополнительно включает от 100 до 10000 частей на миллион по массе стеарата калия или HPN-20E в качестве зародышеобразователя кристаллизации, причем обладающая элементами новизны композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет стандартное отклонение по усадке в направлении течения меньше чем 4 процента для различных цветов.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности дополнительно включает от 100 до 10000 частей на миллион по массе стеарата калия или HPN-20E в качестве зародышеобразователя кристаллизации, причем обладающая элементами новизны композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет стандартное отклонение по усадке в направлении течения меньше чем 3 процента для различных цветов.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности дополнительно включает от 100 до 10000 частей на миллион по массе стеарата калия или HPN-20E в качестве зародышеобразователя кристаллизации, причем обладающая элементами новизны композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет стандартное отклонение по усадке в направлении течения меньше чем 2 процента для различных цветов.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет 1% секущий модуль в фунтах на кв. дюйм, равный или превышающий величину, рассчитанную по следующему уравнению: [(7492165*плотность (г/см3))-6975000]фунт/кв. дюйм/ (г/см3).
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин имеет плотность в интервале от 0,925 до 0,945 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин имеет плотность в интервале от 0,928 до 0,944 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин имеет индекс расплава (I21,6) в интервале от 2 до 12 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин имеет индекс расплава (I21,6) в интервале от 2,5 до 11 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что низкомолекулярный полимер имеет плотность в интервале от 0,965 до 0,975 г/см3.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что низкомолекулярный этиленовый полимер имеет индекс расплава (I2) в интервале от 40 до 1300 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что низкомолекулярный этиленовый полимер имеет индекс расплава (I2) в интервале от 50 до 1000 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет индекс расплава (I2) в интервале от 1 до 2 г/10 минут, или в альтернативном случае, имеет индекс расплава (I2), по меньшей мере, 2 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин имеет молекулярную массу в интервале значений от 150000 до 300000.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что низкомолекулярный этиленовый полимер имеет молекулярную массу в интервале величин от 12000 до 45000.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин имеет плотность в интервале от 0,928 до 0,944 г/см3 и индекс расплава (I21,6) в интервале от 2,5 до 11 г/10 минут, а низкомолекулярный этиленовый полимер имеет плотность в интервале от 0,965 до 0,975 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале значений от 50 до 1000 г/10 минут.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что оба компонента - и высокомолекулярный сополимер полиэтилен/альфа-олефин, и низкомолекулярный этиленовый полимер - по существу свободен от каких-либо длинноцепочечных разветвлений.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности по существу свободна от каких-либо длинноцепочечных разветвлений.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции на основе полиэтилена высокой плотности, способу ее получения, изделиям, полученным из нее, и способу получения данных изделий в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет единственный температурный пик ATREF, где температурный пик ATREF имеет максимум температурного пика между примерно 90°С и примерно 105°С; и где расчетная очищенная фракция составляет меньше чем 15,5 процент.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к изделию и способу получения данного изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что изделие имеет сопротивление растрескиванию под действием окружающих напряжений, по меньшей мере, 10 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D1693, условие В, 10% Igepal, или, по меньшей мере, 100 часов, измеренное согласно стандарту ASTM D1693, условие В, 100 % Igepal.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к изделию и способу получения данного изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что изделие представляет собой запорное устройство.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к литьевому формованному изделию и способу получения данного изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что изделие представляет собой крышку для бутылки.
В другом альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение относится к литьевому формованному изделию и способу получения данного изделия в соответствии с любым из предшествующих вариантов осуществления изобретения, за исключением того, что изделие представляет собой крышку, включающую защитную полоску, которая расположена по оси от периферии основания и имеет внутреннюю резьбу для привинчивания крышки к контейнеру.
Краткое описание чертежей
В целях пояснения настоящего изобретения на чертежах представлена форма, которая является предпочтительной; следует иметь в виду, что изобретение не ограничивается показанными точными схемами компоновки и технических средств.
На фиг.1 представлен график для определения расчетной фракции с высокой плотностью по ATREF и очищенной фракции высокомолекулярного полиэтиленового компонента в примере 1 по изобретению.
На фиг.2 представлен график для определения расчетной фракции с высокой плотностью по ATREF и очищенной фракции высокомолекулярного полиэтиленового компонента в примере 2 по изобретению.
На фиг.3 представлен график для определения расчетной фракции с высокой плотностью по ATREF и очищенной фракции высокомолекулярного полиэтиленового компонента в примере 3 по изобретению.
На фиг.4 представлен график для определения расчетной фракции с высокой плотностью по ATREF и очищенной фракции высокомолекулярного полиэтиленового компонента в примере 4 по изобретению.
На фиг.5 представлен график для определения расчетной фракции с высокой плотностью по ATREF и очищенной фракции высокомолекулярного полиэтиленового компонента в примере 5 по изобретению.
На фиг.6 представлен график для определения расчетной фракции с высокой плотностью по ATREF и очищенной фракции высокомолекулярного полиэтиленового компонента в примере 6 по изобретению.
На фиг.7 представлен график зависимости плотности в г/см3 и 1% секущего модуля в фунт/кв. дюйм, где композиция на основе полиэтилена высокой плотности согласно изобретению имеет 1% секущий модуль в фунт/кв. дюйм, равный или превышающий величину, найденную по следующему уравнению:
[(7492165*плотность(г/см3)-6975000]фунт/кв. дюйм(г/см3).
Подробное описание изобретения
Композиция на основе полиэтилена высокой плотности настоящего изобретения содержит первый компонент и второй компонент. Первый компонент предпочтительно представляет собой высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин, имеющий плотность в интервале значений от 0,920 до 0,946 г/см3 и индекс расплава (I21) от 1 до 15 г/10 минут. Второй компонент предпочтительно представляет собой низкомолекулярный этиленовый полимер, имеющий плотность в интервале значений от 0,965 до 0,980 г/см3 и индекс расплава (I2) в интервале от 30 до 1500 г/10 минут. Композиция на основе 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. Композиция на основе полиэтилена высокой плотности может дополнительно содержать дополнительные компоненты, добавки или промоторы. Композиция на основе полиэтилена высокой плотности представляет собой бимодальный полимер или, в альтернативном случае, полиэтилен высокой плотности представляет собой мультимодальный полимер.
Термин «бимодальный», использованный в настоящем документе, означает, что кривая молекулярно-массового распределения (ММР), полученная гельпроникающей хроматографией (ГПХ), показывает на наличие двух полимерных компонентов, например, имеет два пика, или, где один полимерный компонент может даже существовать как горб, плечо или хвост относительно ММР другого полимерного компонента; или в альтернативном варианте, например, где два компонента могут иметь только один единственный пик без горбов, плеч или хвостов.
Термин «мультимодальный», использованный в настоящем документе, означает, что кривая ММР, полученная гельпроникающей хроматографией (ГПХ), показывает на наличие более двух полимерных компонентов, например, имеет три или более пиков, или, где один полимерный компонент может даже существовать как горб, плечо или хвост относительно ММР других полимерных компонентов; или в альтернативном варианте, где три или более компонентов могут иметь только один единственный пик без горбов, плеч или хвостов.
Термин «полимер», использованный в настоящем документе, означает гомополимер, сополимер или тройной сополимер. Термин «полимер», использованный в настоящем документе, включает сополимеры, такие как, например, те, что получены сополимеризацией этилена с одним или несколькими С3-С20 альфа-олефином(ами).
Термин «сополимер», использованный в настоящем документе, относится к полимерам, полученным полимеризацией, по меньшей мере, двух различных типов мономеров. Таким образом, общий термин сополимер, обычно используется для обозначения полимеров, полученных из двух различных типов мономеров, и сополимеров, полученных более чем из двух различных типов мономеров.
Термин (со)полимеризация, использованный в настоящем документе, относится к полимеризации этилена в присутствии одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров.
Первым компонентом является полимер, например, полиолефин. Первым компонентом предпочтительно является полимер этилена, например, первым компонентом предпочтительно является высокомолекулярный сополимер этилен/альфа-олефин. Первый компонент по существу свободен от каких-либо длинноцепочечных разветвлений. «По существу свободен от каких-либо длинноцепочечных разветвлений», использованный в настоящем документе, относится к полимеру этилена, предпочтительно замещенному менее чем примерно 0,1 длинноцепочечным разветвлением на 1000 атомов углерода, и более предпочтительно менее чем примерно 0,01 длинноцепочечным разветвлением на 1000 атомов углерода. Присутствие длинноцепочечных разветвлений обычно определяют методами, известными в данной области, таким как гельпроникающая хроматография в сочетании с малоугловым лазерным светорассеивающим детектором (GPC-LALLS) и гельпроникающая хроматография в сочетании с дифференциальным вискозиметрическим детектором (GPC-DV). Первый компонент имеет плотность в интервале от 0,920 до 0,946 г/см3. Все отдельные величины и подинтервалы от 0,920 до 0,946 г/см3 включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, первый компонент имеет плотность в интервале от 0,925 до 0,945 г/см3, или в альтернативном варианте, первый компонент имеет плотность в интервале от 0,928 до 0,944 г/см3. Первый компонент имеет индекс расплава (I21,6) в интервале от 1 до 15 г/10 минут. Все отдельные величины и подинтервалы от 1 до 15 г/10 минут включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, первый компонент имеет индекс расплава (I21,6) в интервале от 2 до 12 г/10 минут, или в альтернативном варианте, первый компонент имеет индекс расплава (I21,6) в интервале от 2,5 до 11 г/10 минут. Первый компонент имеет молекулярную массу в интервале значений от 150000 до 300000. Все отдельные величины и подинтервалы от 150000 до 300000 включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, первый компонент имеет молекулярную массу в интервале от 150000 до 270000, или в альтернативном варианте, первый компонент имеет молекулярную массу в интервале от 150000 до 240000. Первый компонент может включать любое количество одного или нескольких альфа-олефиновых сополимеров, например, первый компонент включает примерно меньше чем 10 процентов по массе одного или нескольких альфа-олефиновых сомономеров, в расчете на массу первого компонента. Все отдельные величины и подинтервалы меньше чем 10 процентов по массе включены в него и раскрыты в настоящем документе. Первый компонент может включать любое количество этилена; например, первый компонент включает, по меньшей мере, примерно 90 процентов по массе этилена, в расчете на массу первого компонента. Все отдельные величины и подинтервалы свыше примерно 90 процентов по массе включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, первый компонент включает, по меньшей мере, 95 процентов по массе этилена, в расчете на массу первого компонента.
Альфа-олефиновые сомономеры обычно содержат не более 20 атомов углерода. Например, альфа-олефиновые сомономеры предпочтительно могут содержать от 3 до 10 атомов углерода, и более предпочтительно от 3 до 8 атомов углерода. Примеры альфа-олефиновых сомономеров включают, но не ограничивают объема притязаний, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен и 4-метил-1-пентен. Альфа-олефиновые сомономеры предпочтительно выбраны из группы, включающей пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен, и более предпочтительно - из группы, включающей 1-гексен и 1-октен.
Вторым компонентом является полимер, например, полиолефин. Вторым компонентом предпочтительно является полимер этилена, например, вторым компонентом предпочтительно является низкомолекулярный гомополимер этилена. Гомополимер этилена может содержать следовые количества загрязняющих сомономеров, например, альфа-олефиновых сомономеров. Термин «гомополимер этилена», использованный в настоящем документе, относится к полимеру этилена, содержащему, по меньшей мере, 99 процентов по массе звеньев этилена. Второй компонент предпочтительно по существу свободен от каких-либо длинноцепочечных разветвлений. «По существу свободен от каких-либо длинноцепочечных разветвлений», использованный в настоящем документе, относится к полимеру этилена, предпочтительно замещенному менее чем примерно 0,1 длинноцепочечным разветвлением на 1000 атомов углерода, и более предпочтительно менее чем примерно 0,01 длинноцепочечным разветвлением на 1000 атомов углерода. Присутствие длинноцепочечных разветвлений обычно определяют методами, известными в данной области, как упоминалось выше. Второй компонент имеет плотность в интервале значений от 0,965 до 0,980 г/см3. Все отдельные величины и поддианазоны от 0,965 до 0,980 г/см3 включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, второй компонент имеет плотность в интервале значений от 0,965 до 0,975 г/см3. Второй компонент имеет индекс расплава (I2) в интервале значений от 30 до 1500 г/10 минут. Все отдельные величины и поддиапазоны от 30 до 1500 г/10 минут включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, второй компонент имеет индекс расплава (I2) в интервале значений от 40 до 1300 г/10 минут, или в альтернативном варианте, второй компонент имеет индекс расплава (I2) в интервале значений от 50 до 1000 г/10 минут. Второй компонент имеет молекулярную массу в интервале значений от 12000 до 45000. Все отдельные величины и поддиапазоны от 12000 до 45000 включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, второй компонент имеет молекулярную массу в интервале значений от 15000 до 45000; или в альтернативном варианте, второй компонент имеет молекулярную массу в интервале значений от 20000 до 45000. Второй компонент включает меньше чем 1,00 процент по массе одного или нескольких дополнительных альфа-олефиновых сополимеров в расчете на массу второго компонента. Все отдельные величины и поддиапазоны меньше чем от 1,00 процент по массе включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, второй компонент может включать от примерно 0,0001 до примерно 1,00 процент по массе одного или нескольких дополнительных альфа-олефиновых сополимеров; второй компонент может содержать от примерно 0,001 до примерно 1,00 процент по массе одного или нескольких дополнительных альфа-олефиновых сополимеров; или в альтернативном варианте, второй компонент может не содержать никаких дополнительных альфа-олефиновых сополимеров. Второй компонент включает, по меньшей мере, примерно 99 процент по массе этилена, в расчете на массу второго компонента. Все отдельные величины и поддиапазоны от примерно 99 до примерно 100 процент по массе включены в него и раскрыты в настоящем документе; например, второй компонент включает от примерно 99,5 до примерно 100 процент по массе этилена, в расчете на массу второго компонента.
Композиция на основе полиэтилена высокой плотности имеет плотность в интервале значений от 0,950 до 0,960 г/см3. Все отдельные величины и поддиапазоны от 0,950 до 0,960 г/см3 включены в настоящий документ и раскрыты в настоящем документе. К