Конструкция на основе полиэтилена

Конструкция на основе полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение касается конструкции на основе полиэтилена, которая обладает превосходными барьерными свойствами и прочностью.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Контейнеры для хранения углеводородов или различных химических веществ или трубопроводы для транспортировки этих материалов включают, например, бутыли для химикатов, топливные баки для автомобилей или двигателей небольшого размера, топливопроводы и др. Большинство металлов или стекол, обычно используемых в качестве сырья для этих узлов, в настоящее время заменены пластиком как альтернативным материалом. По сравнению с металлами и стеклом пластик имеет такие преимущества как малая масса, отсутствие необходимости противокоррозионной обработки, меньшая вероятность растрескивания, высокая степень свободы в выборе формы и др.

[0003] В большинстве указанных выше применений в качестве сырья для производства контейнеров или трубопроводов используют полиэтилен высокой плотности (иногда здесь далее обозначен для краткости "HDPE"). HDPE имеет превосходную механическую прочность, формуемость и является экономически эффективным. Однако HDPE имеет проблему, состоящую в том, что содержимое, хранящееся в контейнере, изготовленном из HDPE, вероятно, проникает через стенки HDPE-контейнера и распространяется или рассеивается в атмосферном воздухе. В последние годы нормативные документы против проникновения бензина через бензиновые баки, изготовленные из пластика, и их периферийные устройства становятся год от года все более строгими с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды, так что для имеющихся HDPE-контейнеров не соблюдаются такие строгие правила. Как результат, существует повышенный спрос на способы повышения газобарьерных свойств этих продуктов.

[0004] В качестве способа повышения топливно-барьерных свойств HDPE-контейнера известен способ обработки внутренней поверхности HDPE-контейнера флоном или сульфоном (например, см. патентный документ 1). Кроме того, известен способ получения HDPE-контейнера, имеющего многослойную структуру стенок, которая включает промежуточный слой, получаемый из барьерной смолы, такой как сополимерная смола из этилена и винилового спирта (здесь далее иногда обозначена для краткости как "EVOH") (например, см. патентные документы 2 и 3). Кроме того, для усиления топливно-барьерных свойств HDPE-контейнера известен способ получения однослойного контейнера из композиции, приготовленной смешиванием HDPE и полиамидной смолы, такой как нейлон 6 (66), или EVOH вместе с адгезионной смолой (например, см. патентные документы 4 и 5). Кроме того, раскрыт способ, в котором используют поли(мета-ксилиленадипамид) (здесь далее иногда обозначен для краткости как "N-MXD6"), обладающий еще более отличными барьерными свойствами, чем нейлон 6 (66), в указанной выше смешанной смоле для производства однослойного контейнера (например, см. патентные документы 6 и 7).

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[0005] [Патентный документ 1]: JP 60-006735A

[Патентный документ 2]: JP 06-328634A

[Патентный документ 3]; JP 07-052333A

[Патентный документ 4]: JP 55-121017A

[Патентный документ 5]: JP 58-209562A

[Патентный документ 6]: JP 2005-206806A

[Патентный документ 7]; JP 2007-177208A

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] У способа, описанного в патентном документе 1, где внутреннюю поверхность HDPE-контейнера подвергают обработке флоном или обработке сульфоном, есть преимущество, состоящее в том, что для таких обработок можно использовать имеющееся оборудование для производства обычного HDPE-контейнера как таковое. Однако в данном способе необходимо обеспечить безопасность в отношении вредных газов, генерируемых при обработке фторированием, или имеется тенденция возникновения проблем, касающихся способа выделения после обработки, а также таких недостатков как сложность контроля качества после обработки фторированием.

[0007] Многослойным контейнерам, описанным в патентных документах 2 и 3, которые производят из HDPE и EVOH, можно придать еще более отличные барьерные свойства, чем у обычных HDPE-контейнеров, и можно успешно контролировать барьерные свойства, регулируя толщину присутствующего слоя EVOH. Таким образом, согласно патентным документам 2 и 3, может иметься возможность легко производить контейнер, обладающий желательными барьерными свойствами. Однако имеющееся оборудование для производства однослойных HDPE-контейнеров не применимо для производства таких многослойных контейнеров и, следовательно, требуется специальный аппарат для многослойного формования с раздувом, оснащенный, по меньшей мере, тремя дополнительно в нем смонтированными экструдерами для экструзии HDPE, адгезионной смолы и EVOH, соответственно, в результате чего возникает проблема высокой стоимости.

[0008] Между тем, HDPE-контейнеры часто производят способом прямого дутья. Способ прямого дутья является способом формования, при котором полимерную композицию, расплавленную и перемешанную в экструдере, экструдируют через цилиндрическую головку с образованием трубчатого тела (здесь далее иногда обозначено для краткости как "черновая форма") и затем черновую форму вставляют между половинками металлического штампа и раздувают, накачивая внутрь газ, например воздух, обеспечивая плотный контакт черновой формы с внутренней частью металлического штампа и получая тем самым из нее требуемое формованное изделие. Контейнеры, производимые способом прямого дутья, неизбежно имеют так называемую область отсечки, получаемую при отрезании черновой формы металлическим штампом. Область отсечки черновой формы образуется вследствие прилипания друг к другу смежных частей внутренней поверхности черновой формы. Прочность слипания области отсечки черновой формы имеет тенденцию становиться недостаточной в зависимости от условий формования или типов материалов, составляющих черновую форму, что может приводить к таким проблемам как низкая прочность получаемой структуры. В описанном выше многослойном контейнере поверхность соединения между смежными частями внутреннего слоя HPDE образуется на участке области отсечки, так что контейнер имеет тенденцию содержать часть, в которой отрезан слой EVOH. Если контейнер имеет очень малую толщину стенок, то толщина поверхности соединения между прилегающими частями внутреннего слоя HPDE в области отсечки становится очень малой, так что с практической точки зрения не возникает существенных проблем. Однако в случае контейнера для горючего, требующего высокой прочности, для которого обычно задают большую толщину внутреннего слоя HPDE, имеется тенденция возникновения проблемы, состоящей в легком проникновении горючего через поверхность соединения между смежными частями внутреннего слоя HPDE.

[0009] Способы, описанные в патентных документах 4 и 5, где нейлон 6 (66) диспергирован HDPE в виде слоя, по существу можно внедрить в практику, применяя имеющееся оборудование для производства обычных HDPE-контейнеров как таковое, и так как полиамидные смолы диспергированы в композиции в виде слоя, получаемым контейнерам можно придать хорошие барьерные свойства, почти аналогичные свойствам многослойной структуры. Полимерные материалы, образующие обрезки или продукты очистки, получаемые при производстве этих контейнеров, аналогичны полимерным материалам образующим сами контейнеры. Таким образом, в отличие от фторированных полимерных контейнеров, размалывая обрезки или продукты очистки на дробильной машине и загружая размолотый материал как вторичное сырье в экструдер, можно повторно использовать обрезки или продукты очистки в качестве одного из сырьевых материалов, составляющих эти контейнеры.

[0010] Однако, нейлон 6 (66), применяемый в качестве барьерной смолы в описанных выше обычных контейнерах, не способен сам по себе демонстрировать такие превосходные барьерные свойства. Таким образом, барьерные свойства нейлона 6 (66) имеют тенденцию часто становиться все же недостаточными, чтобы удовлетворять современному значительно более строгому требованию в отношении барьерных свойств. Кроме того, чтобы позволить нейлону 6 (66) демонстрировать хорошие барьерные свойства, необходимо строго контролировать условия формования полимерной композиции, так состояние диспергирования нейлона 6 (66) в композиции становится близким к состоянию его идеального диспергирования, что имеет тенденцию часто приводить к непригодности нейлона 6 (66) для современных способов формования при производстве контейнеров, имеющих различные формы.

[0011] Согласно способам, описанным в патентных документах 6 и 7, где используют в качестве барьерной смолы N-MXD6 вместо нейлона 6 (66), можно получить контейнер, который имеет лучшие барьерные свойства, превосходящие свойства, получаемые при использовании нейлона 6 (66), так как сама барьерная смола имеет значительно лучшие барьерные свойства. Однако даже N-MXD6 имеет тенденцию не полностью удовлетворять современным требованиям к барьерным свойствам, которые год от года становятся все более строгими.

[0012] Проблемой, требующей решения в настоящем изобретении, является обеспечение конструкции на основе полиэтилена, которая способна удовлетворить современным строгим требованиям в отношении барьерных свойств и может демонстрировать превосходную прочность.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0013] Настоящее изобретение касается следующих конструкций на основе полиэтилена.

<1> Конструкция на основе полиэтилена, включающая от 60 до 90% масс. полиэтилена (A), от 5 до 35% масс. модифицированного кислотой полиэтилена (B) и от 5 до 35% масс. полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, где полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, диспергирован в полиэтилене (A) в виде слоя, частично образуя непрерывную фазу, и имеет относительную вязкость от 2,5 до 4,5; и конструкция на основе полиэтилена удовлетворяет следующему требованию 1 или 2:

(требование 1):

(1-1): полиэтилен (A) представляет собой полиэтилен высокой плотности (Aa), имеющий плотность от 0,94 до 0,97 и скорость течения расплава (MFR) от 0,1 до 0,6; и

(1-2): модифицированный кислотой полиэтилен (B) имеет плотность от 0,90 до 0,935 и скорость течения расплава (MFR) в диапазоне от 3-кратной до 10-кратной величины MFR полиэтилена высокой плотности (Aa); или

(требование 2):

полиэтилен (A) представляет собой смесь полиэтилена (A1), имеющего плотность от 0,935 до 0,965, и полиэтилена (A2), имеющего плотность от 0,91 до 0,93, и соотношение масс полиэтилена (A1) и полиэтилена (A2) ((A1)/(A2)) составляет от 70/30 до 95/5.

[0014] <2> Конструкция на основе полиэтилена, включающая от 60 до 90% масс. полиэтилена высокой плотности (Aa), от 5 до 35% масс. модифицированного кислотой полиэтилена (B) и от 5 до 35% масс. полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, где полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, диспергирован в виде слоя в полиэтилене высокой плотности (Aa), частично образуя непрерывную фазу; и конструкция на основе полиэтилена удовлетворяет всем пунктам с (1) по (3):

(1) полиэтилен высокой плотности (Aa) имеет плотность от 0,94 до 0,97 и скорость течения расплава (MFR) от 0,1 до 0,6;

(2) модифицированный кислотой полиэтилен (B) имеет плотность от 0,90 до 0,935 и скорость течения расплава (MFR) в диапазоне от 3-кратной до 10-кратной величины MFR полиэтилена высокой плотности (Aa); и

(3) полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, имеет относительную вязкость от 2,5 до 4,5.

[0015] <3> Конструкция на основе полиэтилена, включающая от 60 до 90% масс. полиэтилена (A), от 5 до 25% масс. модифицированного кислотой полиэтилена (B) и от 5 до 35% масс. полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, где полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, диспергирован в полиэтилене (A) в виде слоя, частично образуя непрерывную фазу; полиэтилен (A) представляет собой смесь полиэтилена (A1), имеющего плотность от 0,935 до 0,965, и полиэтилена (A2), имеющего плотность от 0,91 до 0,93; и соотношение масс полиэтилена (A1) и полиэтилена (A2) ((A1)/(A2)) составляет от 70/30 до 95/5; и полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, имеет относительную вязкость от 2,5 до 4,5.

[0016] Далее конструкцию на основе полиэтилена, описанную выше в <2>, обозначают как "первый вариант настоящего изобретения", и конструкцию на основе полиэтилена, описанную выше в <3>, обозначают как "второй вариант настоящего изобретения".

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Конструкция на основе полиэтилена по настоящему изобретению имеет превосходные барьерные свойства в отношении горючих веществ и химикатов или барьерные свойства в отношении различных газов, таких как кислород, и также может демонстрировать практическую прочность.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

[0018] На фиг. 1 представлена микрофотография, показывающая поперечное сечение боковой стенки бака, полученного в примере 101.

На фиг. 2 представлена микрофотография, показывающая поперечное сечение области отсечки бака, полученного в примере 101.

На фиг. 3 представлена микрофотография, показывающая поперечное сечение боковой стенки бака, полученного в примере 204.

На фиг. 4 представлена микрофотография, показывающая поперечное сечение области отсечки бака, полученного в примере 204.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ

[0019] (Полиэтилен (A))

Полиэтилен (A), используемый в настоящем изобретении, является основным материалом, составляющим контейнер по настоящему изобретению. Полиэтилен (A), используемый в первом варианте настоящего изобретения, представляет собой полиэтилен высокой плотности (Aa). Полиэтилен (A), используемый во втором варианте настоящего изобретения, представляет собой смесь, по меньшей мере, двух видов полиэтилена, включая полиэтилен (A1) и полиэтилен (A2), которые отличаются друг от друга по плотности.

[0020] <Полиэтилен высокой плотности (Aa) и полиэтилен (A1)>

Полиэтилен высокой плотности (Aa), используемый в первом варианте настоящего изобретения, и полиэтилен (A1), используемый во втором варианте настоящего изобретения, предпочтительно контролировать с точки зрения удельной вязкости расплава, молекулярной массы и кристалличности для предупреждения их снижения, вызывающего неравномерность толщины получаемого формованного изделия, увеличения прочности самой конструкции и подавления образования разломов или трещин при падении или ударе.

[0021] Полиэтилен высокой плотности (Aa), используемый в первом варианте настоящего изобретения, и полиэтилен (A1), используемый во втором варианте настоящего изобретения, служат для увеличения прочности, стойкости к химическому воздействию и др. получаемого контейнера и, следовательно, предпочтительно имеют высокую кристалличность. В качестве показателя кристалличности можно использовать плотность полиэтилена.

[0022] Полиэтилен высокой плотности (Aa), используемый в первом варианте настоящего изобретения, имеет плотность от 0,94 до 0,97, предпочтительно от 0,943 до 0,965 и более предпочтительно от 0,945 до 0,96. Полиэтилен (A1), используемый во втором варианте настоящего изобретения, имеет плотность от 0,935 до 0,965, предпочтительно от 0,938 до 0,965 и более предпочтительно от 0,94 до 0,96.

[0023] Если полиэтилен высокой плотности (Aa), используемый в первом варианте настоящего изобретения, имеет плотность менее 0,94, или если полиэтилен (A1), используемый во втором варианте настоящего изобретения, имеет плотность менее 0,935, получаемая конструкция имеет тенденцию к недостаточной кристалличности, так что трудно сохранить содержание компонентов в конструкции в зависимости от видов аккомодированного содержимого. С другой стороны, если полиэтилен высокой плотности (Aa), используемый в первом варианте настоящего изобретения, имеет плотность более 0,97, или если полиэтилен (A1), используемый во втором варианте настоящего изобретения, имеет плотность более 0,965, то сам полиэтилен (Aa) или (A1) имеет тенденцию становиться хрупким как стекло, и получаемая конструкция может не демонстрировать практическую прочность, что нежелательно.

[0024] В качестве показателя каждой характеристики из вязкости расплава и молекулярной массы полиэтилена обычно можно использовать скорость течения расплава (MFR) полиэтилена. MFR полиэтилена высокой плотности (Aa), используемого в первом варианте настоящего изобретения, составляет от 0,1 до 0,6 (г/10 мин), предпочтительно от 0,1 до 0,55 (г/10 мин) и более предпочтительно от 0,15 до 0,5 (г/10 мин) по измерениям при 190°C и нагрузке 2,16 кгс способом, описанным в JIS K 7210. MFR полиэтилена высокой плотности (A1), используемого во втором варианте настоящего изобретения, составляет от 0,05 до 0,6 (г/10 мин), предпочтительно от 0,1 до 0,55 (г/10 мин) и более предпочтительно от 0,15 до 0,5 (г/10 мин) по измерениям при 190°C и нагрузке 2,16 кгс способом, описанным в JIS K 7210.

[0025] Обычно полиамид, содержащий мета-ксилиленовые группы, имеет более высокую плотность, чем полиэтилен, так что композиция, полученная смешиванием полиамида, содержащего мета-ксилиленовые группы, с полиэтиленом, имеет тенденцию к большему расходованию при формовании по сравнению с исключительно полиэтиленом. По этой причине, если MFR полиэтилена высокой плотности (Aa), используемого в первом варианте настоящего изобретения, составляет более 0,6, то получаемое формованное изделие имеет тенденцию к ухудшению точности своей толщины вследствие чрезмерно большого расходования при формовании. Если MFR полиэтилена высокой плотности (Aa), используемого в первом варианте настоящего изобретения, составляет менее 0,1, то он имеет тенденцию к трудному диспергированию в полиэтилене полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, в хорошем состоянии вследствие чрезмерно высокой вязкости расплава полиэтилена. С другой стороны, если MFR полиэтилена (A1), используемого во втором варианте настоящего изобретения, лежит в диапазоне от 0,05 до 0,6, то можно предотвратить снижение точности толщины получаемого формованного изделия в результате чрезмерно большого расходования при формовании, и полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, можно диспергировать в полиэтилене в хорошем состоянии.

[0026] <Полиэтилен (A2)>

Полиэтилен (A2), используемый во втором варианте настоящего изобретения, добавляют для снижения тенденции получаемой конструкции становиться жесткой и хрупкой вследствие плохой дисперсии полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, а также предотвращения расходования вследствие высокой удельной массы полученной композиции. Плотность полиэтилена (A2), используемого во втором варианте настоящего изобретения, составляет от 0,91 до 0,93, предпочтительно от 0,913 до 0,928 и более предпочтительно от 0,915 до 0,925. Если плотность полиэтилена (A2) составляет менее 0,91, полиэтилен (A2) имеет тенденцию к меньшему сродству с полиэтиленом (A1), так что получаемый контейнер имеет тенденцию к ухудшению прочности. Если плотность полиэтилена (A2) составляет более 0,93, то плотность полиэтилена (A2) становится ближе к плотности полиэтилена (A1), так что существует тенденция возникновения вредных влияний, таких как ухудшение прочности получаемого контейнера и ухудшение точности размеров получаемой конструкции вследствие большого расходования полученной композиции при формовании.

[0027] Как описано выше, полиэтилен (A2), используемый во втором варианте настоящего изобретения, служит для снижения расходования вследствие добавления к композиции полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы. С этой точки зрения полиэтилен (A2), используемый во втором варианте настоящего изобретения, предпочтительно имеет MFR, близкую к MFR полиэтилена (A1). С другой стороны, полиэтилен (A2) также служит для повышения сродства (совместимости) между модифицированным кислотой полиэтиленом (B), имеющим относительно низкую вязкость, и полиэтиленом (A1).

С этой точки зрения MFR полиэтилена (A2), используемого во втором варианте настоящего изобретения, предпочтительно составляет (0,5-8)-кратное, более предпочтительно (0,8-6)-кратное и еще более предпочтительно (1-5)-кратное значение MFR полиэтилена (A1). Если MFR полиэтилена (A2) лежит в диапазоне от 0,5-кратного до 8-кратного значения MFR полиэтилена (A1), то совместимость между модифицированным кислотой полиэтиленом (B) и полиэтиленом (A1) можно повысить, снижая при этом расход при формовании и предотвращая ухудшение точности размеров получаемой конструкции. В результате можно подавить миграцию модифицированного кислотой полиэтилена (B) к внешней части конструкции или в некоторых случаях, выход полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы и имеющего хорошее сродство с модифицированным кислотой полиэтиленом (B), на внешнюю поверхность конструкции, и предотвратить ухудшение внешнего вида и барьерных свойств конструкции.

[0028] Во втором варианте настоящего изобретения, соотношение масс полиэтилена (A1) и полиэтилена (A2) [(A1)/(A2)] в полиэтилене (A) предпочтительно составляет от 70/30 до 95/5, более предпочтительно от 73/27 до 92/8 и еще более предпочтительно от 75/25 до 90/10 при условии, что общее количество полиэтилена (A1) и полиэтилена (A2) составляет 100% масс. Если содержание полиэтилена (A1) в полиэтилене (A) составляет менее 70% масс., то получаемая конструкция имеет тенденцию к ухудшению кристалличности и, следовательно, имеет тенденцию к возникновению практических проблем, таких как низкая устойчивость к химическому воздействию и избыточная мягкость. Если содержание полиэтилена (A1) в полиэтилене (A) составляет более 95% масс., то эффект, получаемый подмешиванием полиэтилена (A2) в композиции, имеет тенденцию к уничтожению, так что существует тенденция возникновения вредных влияний, таких как ухудшение прочности получаемого контейнера и ухудшение точности размеров получаемой конструкции вследствие большого расходования полученной композиции при формовании.

[0029] Полиэтилен (A), используемый в настоящем изобретении, можно смешивать с различными добавками, такими как антиоксидант, матирующий агент, термостабилизатор, стабилизатор против атмосферных воздействий, поглотитель УФ-излучения, агент образования центров кристаллизации, пластификатор, огнезащитный агент, антистатик, агент против окрашивания и лубрикант, пока их добавление не оказывает вредных воздействий на целевые эффекты настоящего изобретения. Кроме того, в композиции также можно смешивать различные подходящие материалы, отличные от упоминаемых выше добавок, без наложения специальных ограничений.

[0030] (Модифицированный кислотой полиэтилен (B))

Модифицированный кислотой полиэтилен (B), используемый в настоящем изобретении, можно получить посредством модификации полиэтилена прививкой ненасыщенной карбоновой кислоты или ее ангидрида и обычно широко используется в качестве адгезионной смолы. В настоящем изобретении модифицированный кислотой полиэтилен (B) служит для возможности слипания друг с другом полиэтилена (A) и полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, диспергированных в полиэтилене (A), для сохранения высокой прочности получаемой конструкции.

[0031] Конкретные примеры упоминаемой выше ненасыщенной карбоновой кислоты или ее ангидрида включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, α-этилакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, тетрагидрофталевую кислоту, хлормалеиновую кислоту, бутенил-янтарную кислоту и ангидриды этих кислот. Среди этих ненасыщенных карбоновых кислот или ангидридов предпочтительными являются малеиновая кислота и малеиновый ангидрид. В качестве способа графт-сополимеризации полиэтилена и указанной выше ненасыщенной карбоновой кислоты или ее ангидрида с получением модифицированого кислотой полиэтилена можно применять различные общеизвестные способы. Например, можно применять способ плавления полиэтилена, используя экструдер и др., и последующего добавления графт-мономера к расплавленному полиэтилену для сополимеризации мономера с полиэтиленом; способ растворения полиэтилена в растворителе и последующего добавления графт-мономера к результирующему раствору для сополимеризации мономера с полиэтиленом; способ приготовления водной суспензии полиэтилена и последующего добавления графт-мономера к водной суспензии для сополимеризации мономера с полиэтиленом или подобные.

[0032] Обычно полиамид, содержащий мета-ксилиленовые группы, является относительно жестким материалом. Следовательно, существует тенденция образования трещин или отслаивания по поверхности раздела между полиамидом, содержащим мета-ксилиленовые группы, и другими материалами, когда по конструкции наносят удар, вызывающий ухудшение прочности или барьерных свойств конструкции. По этой причине удобно, что используемый в настоящем изобретении модифицированный кислотой полиэтилен (B) имеет вид относительно мягкого материала, имеющего относительно низкую плотность, так как использование такого материала в качестве модифицированного кислотой полиэтилена (B) эффективно для снижения ухудшения ударной прочности получаемой конструкции в результате включения полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, и сохранения практической прочности конструкции.

С этой точки зрения плотность модифицированного кислотой полиэтилена (B), используемого в первом варианте настоящего изобретения, составляет от 0,90 до 0,935, предпочтительно от 0,905 до 0,932 и более предпочтительно от 0,91 до 0,93. Также плотность модифицированного кислотой полиэтилена (B), используемого во втором варианте настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 0,90 до 0,935, более предпочтительно от 0,905 до 0,932 и еще более предпочтительно от 0,91 до 0,93.

Используя модифицированный кислотой полиэтилен (B), имеющий плотность от 0,90 до 0,935, можно добиться хорошей совместимости полиэтилена (A) и модифицированного кислотой полиэтилена (B) и усилить свойство адгезии к полиамиду (C), содержащему мета-ксилиленовые группы, что позволит получаемой конструкции демонстрировать повышенную прочность, а также можно предотвратить снижение прочности конструкции в случае удара по ней или подобном.

[0033] Кроме того, MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B), используемого в первом варианте настоящего изобретения, составляет (3-10)-кратное, предпочтительно (3,2-9)-кратное и более предпочтительно (3,5-8)-кратное значение MFR полиэтилена высокой плотности (Aa). Если MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B) составляет менее 3-кратного значения MFR полиэтилена высокой плотности (Aa), как описано здесь далее, имеет место склонность к возникновению такой тенденции, что полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, присутствует в большом количестве даже на внутренней стороне поверхности черновой формы, так что получаемая конструкция имеет ухудшенную адгезионную прочность в области отсечки. С другой стороны, если MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B) составляет более 10-кратного значения MFR полиэтилена высокой плотности (Aa), то полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, имеет тенденцию иногда претерпевать миграцию по поверхности получаемой конструкции, так что конструкция имеет тенденцию к ухудшению внешнего вида и барьерных свойств.

[0034] Далее объясняется более подробно причина, по которой MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B) определяют в диапазоне от 3-кратного до 10-кратного значения MFR полиэтилена высокой плотности (Aa) в первом варианте настоящего изобретения.

Конструкцию на основе полиэтилена по настоящему изобретению можно получить различными способами формования. В частности, с целью повышения барьерных свойств получаемой конструкции применяют соответствующим образом способ прямого дутья. В способе прямого дутья полимерную композицию, расплавленную и перемешанную в экструдере, экструдируют из цилиндрической головки с получением трубчатого расплавленного тела (здесь далее иногда обозначено для краткости как "черновая форма") и черновую форму вставляют между половинками металлического штампа и раздувают, накачивая внутрь газ, например воздух, обеспечивая плотный контакт черновой формы с внутренней частью металлического штампа и получая тем самым из нее требуемое формованное изделие. Конструкция, производимая данным способом, неизбежно имеет часть, которая отрезана металлическим штампом (здесь далее иногда обозначают как "область отсечки"). Область отсечки формируется при возникновении возможности слипания друг с другом смежных частей внутренней поверхности черновой формы и имеет тенденцию к недостаточности адгезии между частями в зависимости от условий формования или видов материалов составляющих черновую форму, являясь причиной недостаточной прочности получаемой конструкции.

[0035] Процесс формования с получением конструкции на основе полиэтилена по настоящему изобретению, которая включает полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, можно осуществить при температуре, по возможности наиболее низкой, как описано здесь далее, для сохранения хорошего состояния диспергирования полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, предотвращая при этом разрушение полиэтилена вследствие его окисления. В таких условиях полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, сохраняет размягченное состояние около его точки плавления. По этой причине, даже если части, образованные полиамидом (C), содержащим мета-ксилиленовые группы, сохраняемые в таком размягченном состоянии, контактируют друг с другом, то адгезионная прочность между ними имеет тенденцию быть очень низкой.

Следовательно, с точки зрения получения хороших адгезионных свойств в области отсечки в настоящем изобретении важно так регулировать состояние диспергирования полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, в черновой форме, чтобы количество полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, присутствующего на внутренней стороне поверхности черновой формы, являлось таким малым, как только возможно.

[0036] Между тем, при вращении шнека, расположенного на центральной оси экструдера, для смешивания в экструдере полимеров, которые отличаются друг от друга по вязкости расплава, полимеры обычно плавят и перемешивают, прилагая сдвиговое усилие, производимое вращением шнека. В это время полимер, имеющий меньшую вязкость расплава, движется в экструдере к внешней части экструдера относительно оси вращения (к внутренней поверхности цилиндрической стенки экструдера). В результате предполагается, что полимер, имеющий относительно высокую вязкость, присутствует в большом количестве около шнека экструдера, тогда как полимер, имеющий низкую вязкость, присутствует около внутренней поверхности цилиндрической стенки экструдера.

По этой причине в первом варианте настоящего изобретения, где MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B) определяют в диапазоне от 3-кратного до 10-кратного значения MFR полиэтилена высокой плотности (Aa), модифицированный кислотой полиэтилен (B), имеющий более высокую MFR (т.е. имеющий меньшую вязкость расплава), чем полиэтилен высокой плотности (Aa), и полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, имеющий хорошую адгезию к модифицированному кислотой полиэтилену (B), присутствуют в относительно большом количестве скорее около внутренней поверхности цилиндрической стенки, чем около шнека экструдера. Полимерную композицию экструдируют из экструдера через цилиндрическую головку под давлением, прилагаемым экструдером, без последующего перемешивания, так что полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, присутствует в большом количестве, главным образом, на внешней стороне поверхности результирующей черновой формы относительно центра стенки черновой формы, как видно на поперечном сечении черновой формы. В результате, так как внутренняя часть поверхности черновой формы состоит по существу из полиэтилена, адгезионная прочность области отсечки по существу равна адгезионной прочности конструкции, составленной исключительно из полиэтилена. Также вследствие того факта, что полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, присутствует в большом количестве на внешней стороне поверхности черновой формы относительно центра стенки черновой формы, полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, диспергирован в виде слоя около внешней стороны поверхности получаемого контейнера относительно стенки контейнера, образуя непрерывную фазу, по сравнению с обычным контейнером, где полиамид однородно диспергирован в виде слоя по всей части стенки контейнера (например, см. JP 2007-177208A), так что барьерные свойства получаемой конструкции можно повысить более эффективно, чем обычно.

[0037] С другой стороны, MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B), используемого во втором варианте настоящего изобретения, предпочтительно составляет (3-10)-кратное значение, более предпочтительно (3,2-9)-кратное значение и еще более предпочтительно (3,5-8)-кратное значение MFR полиэтилена (A1) как основного компонента полиэтилена (A). Если MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B) лежит в диапазоне от 3-кратного до 10-кратного значения MFR полиэтилена (A1), то можно ингибировать ухудшение адгезионной прочности в области отсечки получаемой конструкции, подавить миграцию полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, по поверхности конструкции и предотвратить ухудшение внешнего вида и барьерных свойств конструкции.

[0038] Между тем, модифицированный кислотой полиэтилен (B), используемый в настоящем изобретении, предпочтительно имеет высокую вязкость расплава с точки зрения высокой стабильности формования и сохранения хорошей прочности получаемой конструкции. MFR модифицированного кислотой полиэтилена (B) предпочтительно составляет от 0,5 до 5 (г/10 мин), более предпочтительно от 0,6 до 4 (г/10 мин) и еще более предпочтительно от 0,7 до 3 (г/10 мин) по измерениям при 190°C и нагрузке 2,16 кгс способом, описанным в JIS K 7210.

[0039] Модифицированный кислотой полиэтилен (B) можно также скомпоновать с различными добавками, такими как антиоксидант, матирующий агент, термостабилизатор, стабилизатор против атмосферных воздействий, поглотитель УФ-излучения, агент образования центров кристаллизации, пластификатор, огнезащитный агент, антистатик, агент против окрашивания и лубрикант, пока их добавление не оказывает вредных воздействий на целевые эффекты настоящего изобретения. Кроме того, в композиции также можно смешивать различные подходящие материалы, отличные от упоминаемых выше добавок, не налагая никаких конкретных ограничений.

[0040] (Полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы)

Используемый в настоящем изобретении полиамид (C), содержащий мета-ксилиленовые группы, представляет собой материал, служащий для усиления барьерных свойств получаемой конструкции. Диаминное звено полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, предпочтительно включает мета-ксилилендиаминовое звено в количестве 70% мольн. или больше, более предпочтительно 80% мольн. или больше и еще более предпочтительно 90% мольн. или больше с точки зрения хороших барьерных свойств получаемой конструкции.

Примеры диаминов, отличных от мета-ксилилендиамина, которые можно использовать в диаминовом звене полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, в настоящем изобретении включают, но не ограничены этим, пара-ксилилендиамин, 1,3-бис(аминометил)циклогексан, 1,4-бис(аминометил)циклогексан, тетраметилендиамин, гексаметилендиамин, нонаметилендиамин и 2-метил-1,5-пентандиамин.

[0041] Дикарбокислотное звено, входящее в состав полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, предпочтительно включает α,ω-алифатическую дикарбоновую кислоту в количестве 50% мольн. или больше, более предпочтительно 60% мольн. или больше и еще более предпочтительно 70% мольн. или больше с точки зрения хорошей кристалличности получаемой конструкции.

Примеры α,ω-алифатической дикарбоновой кислоты включают пробковую кислоту, адипиновую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту и додекановую кислоту. Среди этих α,ω-алифатических дикарбоновых кислот адипиновая кислота и себациновая кислота являются предпочтительными с точки зрения хороших газобарьерных свойств и кристалличности получаемой конструкции.

Примеры дикарбоновых кислот, отличных от α,ω-алифатической дикарбоновой кислоты, которые можно использовать в дикарбокислотном звене полиамида (C), содержащего мета-ксилиленовые группы, в настоящем изобретении включают, но не ограничены этим, алициклические дикарбоновые кислоты, такие как 1,3-циклогександикарбоновая кис