COMPOSICIÓN DE POLIETILENO CON UNA RELACIÓN RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO POR ESFUERZO/RIGIDEZ MEJORADA PARA MOLDEO POR SOPLADO.
Una composición de polietileno que tiene un MFR2 de 0,13 a 100 g/10 min que comprende una fracción (A) de un copolímero de etileno con una o más alfa-olefinas,
con un peso molecular medio en peso PM de 500.000 g/mol o más; estando presente la fracción (A) en la composición en una cantidad del 1 al 15% en peso, y teniendo la fracción (A) un contenido de comonómero del 1 al 20% en mol, en el que la resistencia al agrietamiento por esfuerzo ESCR medido en una muestra moldeada por compresión de acuerdo con el FNCT (ISO/DIS 16770.3) en un esfuerzo de 12 MPa y 23ºC en horas, y el módulo E, EM, medido en una muestra moldeada por compresión de acuerdo con la Norma ISO 527-2: 1993, satisfacen la siguiente relación: (I).ESCR ≥q -0.244 EM h/MPa + 456 h
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/009684.
Solicitante: BOREALIS TECHNOLOGY OY.
Nacionalidad solicitante: Finlandia.
Dirección: P.O. BOX 330 06101 PORVOO FINLANDIA.
Inventor/es: JOHANSEN, GEIR, MORTEN, NORD-VARHAUG,KATRIN, SVEIN,Eggen.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 6 de Octubre de 2006.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08L23/04 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 23/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono; Composiciones de derivados de tales polímeros. › Homopolímeros o copolímeros de etileno.
Clasificación PCT:
- C08L23/04 C08L 23/00 […] › Homopolímeros o copolímeros de etileno.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.
Fragmento de la descripción:
Composición de polietileno con una relación resistencia al agrietamiento por esfuerzo/rigidez mejorada para moldeo por soplado.
La presente invención se refiere a una composición de polietileno que tiene una relación resistencia al agrietamiento por esfuerzo/rigidez mejorada, adecuada en particular para aplicaciones de moldeo por soplado, un proceso para moldear por soplado la composición de polietileno en un artículo, un artículo que comprende la composición de polietileno, y al uso de la composición para moldeo por soplado.
El polietileno se usa ampliamente para la producción de artículos moldeados por soplado, tales como envases de productos químicos industriales y del hogar (HIC), debido a sus buenas propiedades mecánicas, incluyendo bajo peso inherente, elevada resistencia mecánica, alta resistencia al agrietamiento por esfuerzo ambiental (ESCR), resistencia química, estabilidad a largo plazo y su buena procesabilidad. Los ejemplos típicos para aplicaciones de HIC incluyen envases para jabón líquido, detergentes, cosméticos y productos químicos para la industria automo- triz.
Entre las propiedades que se han mencionado anteriormente, se desean en particular la elevada ESCR y, simultáneamente, elevada rigidez. Sin embargo, estas propiedades son contradictorias al menos en parte, ya que, por ejemplo, se sabe que la ESCR mejora con el descenso de la densidad, mientras que la rigidez mejora con el aumento de la densidad. Además, se desea un bajo hinchamiento de la composición cuando se realiza el moldeo por soplado.
El documento EP 1 146 077 describe composiciones de polímeros de HDPE que comprenden un polímero bimodal y un agente de nucleación para producir artículos moldeados con módulo E aumentado y alta ESCR, y el uso de dichas composiciones en la producción de artículos moldeados.
El documento WO 2004/007610 describe una composición de polietileno de alta densidad mezclado por fundido, por lo tanto, una resina multimodal, en la que la fracción de APM (HMW, alto peso molecular) tiene un peso molecular que es inferior de 500.000 g/mol.
El documento WO 2004/048468 describe el uso de una composición de polietileno en aplicaciones de moldeo por soplado y moldeo por inyección. Las composiciones comprenden una fracción de alto peso molecular en una cantidad del 20 al 50% en peso.
El documento WO 01/23446 describe una composición de moldeo de polietileno con una distribución de peso molar multimodal que comprende una fracción de polietileno de peso molecular ultra-alto, una fracción de homopolímero de etileno de bajo peso molecular y una fracción de copolímero de etileno de alto peso molecular.
Se sabe que dichas resinas de polietileno multimodal tienen buena procesabilidad y una buena relación ESCR/rigidez. Sin embargo, para aplicaciones de moldeo, en particular para moldeo por soplado, todavía existe la necesidad de composiciones de polietileno que tengan una ESCR mejorada y, al mismo tiempo, buena rigidez, es decir, que tengan una relación ESCR/rigidez optimizada.
Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar una composición de polietileno con una relación ESCR/rigidez mejorada. Además, es un objeto de la invención que la composición tenga además, al mismo tiempo, buenas propiedades mecánicas, tales como estabilidad a largo plazo y bajo hinchamiento, y buena procesabili- dad.
La presente invención se basa en el hallazgo de que una composición de este tipo debe contener una fracción del 1 al 20% en peso de un copolímero de etileno con uno o más tipos de comonómeros de alfa-olefina que tiene un peso molecular por encima de 500.000 g/mol y un contenido de comonómero del 1 al 20% en mol.
Por lo tanto, la presente invención proporciona una composición de polietileno en la que
La composición de polietileno de acuerdo con la invención tiene propiedades mecánicas mejoradas incluyendo una relación ESCR/rigidez mejorada. El módulo E es una medida de la rigidez. En particular, la composición tiene una ESCR aumentada mientras mantiene, por ejemplo, buena rigidez y bajo hinchamiento.
Preferiblemente, la ESCR y el EM de la composición satisfacen la relación:
En una realización preferida, en la composición de polietileno
En esta realización preferida, también se optimiza la relación entre ESCR y MFR2.
Preferiblemente, ESCR y MFR2 satisfacen la relación:
más preferiblemente:
mucho más preferiblemente:
Preferiblemente, la composición de polietileno tiene un caudal de fusión MFR2 de al menos 0,15 g/10 min, y más preferiblemente de al menos 0,2 g/10 min.
Además, la composición preferiblemente tiene un MFR2 de 10 g/10 min o menor, más preferiblemente de 5 g/10 min o menor, aún más preferiblemente de 3 g/10 min o menor, y mucho más preferiblemente de 2 g/10 min o menor.
Además, la composición de polietileno preferiblemente tiene un ESCR medido de acuerdo con el FNCT a 12 MPa y a 23ºC de 60 h o más, más preferiblemente de 70 h o más, aún más preferiblemente de 100 h o más, y mucho más preferiblemente de 150 h o más.
Preferiblemente, la composición tiene un módulo E, EM, de 1100 MPa o mayor, más preferiblemente de 1150 MPa o mayor.
Siempre que la expresión "peso molecular" se use en este documento, se refiere al peso molecular medio en peso. Por copolímero de etileno se refiere a un polímero cuya mayor parte del peso del mismo, es decir, más del 50% en peso, se obtiene a partir de unidades de monómero de etileno.
Preferiblemente, el peso molecular, PM de la fracción (A) es de 600.000 g/mol o más. Normalmente, el PM de la fracción (A) es de 2.000.000 g/mol o inferior, más preferiblemente de 1.500.000 g/mol o inferior, y mucho más preferiblemente de 1.200.000 g/mol o inferior.
Además, se prefiere que la fracción (A) tenga una distribución del peso molecular PM/Mn de 4 o mayor, más preferiblemente de 5 o mayor.
Además, se prefiere que la fracción (A) tenga una distribución del peso molecular PM/Mn de 15 o inferior, más preferiblemente de 10 o inferior.
La contribución del comonómero en la fracción (A) preferiblemente es de hasta el 20% en mol, más preferiblemente de hasta el 10% en mol, aún más preferiblemente de hasta el 6% en mol, y mucho más preferiblemente de hasta el 4% en mol.
Preferiblemente, el comonómero de alfa olefina es un comonómero C3-20, especialmente C3-10, en particular, uno o múltiples comonómeros etilénicamente insaturados, en partículas alfa-olefinas C3-10, tales como propeno, but-1-eno, hex-1-eno, oct-1-eno, 4-metil-pent-1-eno. Preferiblemente, se usaron but-1-eno, hex-1-eno y oct-1-eno. But-1-eno es...
Reivindicaciones:
1. Una composición de polietileno que tiene un MFR2 de 0,13 a 100 g/10 min que comprende
una fracción (A) de un copolímero de etileno con una o más alfa-olefinas, con un peso molecular medio en peso PM de 500.000 g/mol o más;
estando presente la fracción (A) en la composición en una cantidad del 1 al 15% en peso, y
teniendo la fracción (A) un contenido de comonómero del 1 al 20% en mol,
en el que la resistencia al agrietamiento por esfuerzo ESCR medido en una muestra moldeada por compresión de acuerdo con el FNCT (ISO/DIS 16770.3) en un esfuerzo de 12 MPa y 23ºC en horas, y el módulo E, EM, medido en una muestra moldeada por compresión de acuerdo con la Norma ISO 527-2: 1993, satisfacen la siguiente relación:
2. Una composición de polietileno de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la resistencia al agrietamiento por esfuerzo ESCR medida en una muestra moldeada por compresión de acuerdo con un FNCT (IS/DIS 16770.3) en un esfuerzo de 12 MPa y a 23ºC en horas, y el MFR2 (ISO 1133) en g/10 min, satisfacen la siguiente relación:
3. Una composición de polietileno de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que la fracción (A) tiene una densidad medida de acuerdo con la Norma ISO 1183/D de 930 kg/m3 o menor.
4. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende
que son diferentes de la fracción (A),
en la que la fracción (B) tiene un peso molecular medio inferior que el de la fracción (C).
5. Una composición de polietileno de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el PM de la fracción (A) es superior al PM de la fracción (B) y (C) por un factor de entre 2 a 6.
6. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, produciéndose por mezcla in situ, por lo que las fracciones (A), (B) y/o (C) se producen en una reacción multifase.
7. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene una densidad de 945 kg/m3 o mayor.
8. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene una proporción de hinchamiento de 1,8 o inferior de acuerdo con la Norma ISO 11443: 1995 a 190ºC.
9. Un artículo moldeado por soplado que comprende la composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Un proceso para preparar el artículo moldeado por soplado de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el proceso comprende el moldeo por soplado de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en un artículo.
11. Uso de la composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para el moldeo por soplado.
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