ARTÍCULO MOLDEADO QUE COMPRENDE UN COPOLÍMERO DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD.

Un artículo moldeado por inyección o por compresión, que comprende un copolímero multimodal de etilenohexeno de alta densidad (HDPE) que contiene al menos un componente homopolimérico de polietileno de peso molecular inferior (LMW) y un componente copolimérico de etilenohexeno de peso molecular superior (HMW);

en el que dicho HDPE tiene un MFR2 de 0,1 a 20 g/10 minutos, cuando se determina según ISO 1133, a 190ºC, con carga de 2,16 kg; una densidad de 945 a 975 kg/m3; un módulo de tracción de al menos 850 MPa; una resistencia al impacto Charpy, a alta temperatura (23ºC), de al menos 15 kJ/m2; y una ESCR-B de al menos 300 h

Esta invención se refiere a artículos moldeados por inyección o moldeados por compresión que comprenden un copolímero multimodal, de etileno-hexeno de alta densidad (de aquí en adelante referido como HDPE), al uso del copolímero de etileno-hexeno de alta densidad en el moldeo por inyección o compresión, y a artículos específicos, por ejemplo tapas y cierres conformados a partir del HDPE.

El HDPE se usa ampliamente en la fabricación de artículos para una gama de aplicaciones (por ejemplo, tuberías, películas, recipientes). Para muchas aplicaciones de los HDPE hay unos requisitos de alta resistencia al agrietamiento por tensiones ambientales, altas resistencias a los impactos y altas propiedades de tracción. En particular para las tapas roscadas que, por ejemplo, están con frecuencia bajo presiones internas significativas, procedentes del dióxido de carbono acumulado dentro de una botella, las propiedades son vitales.

Como siempre, la capacidad de tratamiento también es vital. Un polímero que tenga maravillosas propiedades mecánicas pero que no pueda ser extruído y moldeado es de poco valor. La química de los polímeros está, por lo tanto, esforzándose constantemente para conseguir un equilibrio óptimo de estas propiedades.

Sin embargo, como es típico en el campo de los polímeros, ciertas propiedades están intrínsecamente ligadas, y las mejoras en una propiedad tienden a llevar a una reducción en otra. Por eso, para un polímero de la misma viscosidad, el aumento de la ESCR (resistencia al agrietamiento por tensiones ambientales; del inglés, environmental stress cracking resistance) está típicamente asociado con una reducción en las propiedades de tracción. El experto recurre a maximizar estas propiedades.

En la técnica se establecen diversas soluciones a este problema. El documento WO00/71615 indica que los HDPE unimodales exhiben pobres propiedades de ESCR, pero concluye que éstas se pueden mejorar si en su lugar se usan polímeros multimodales. Los ejemplos de este documento sugieren, por lo tanto, el uso de un copolímero multimodal de

etileno-buteno de alta densidad, al ser adecuado para la formación de artículos moldeados por inyección, tales como tapas y cierres.

En el documento US2001/0014724, los inventores sugieren el uso de ciertos HDPE multimodales para mejorar la ESCR en aplicaciones de tuberías o en aplicaciones de moldeo por soplado. Los polímeros en cuestión son polímeros de etileno-hexeno de alta densidad, hechos en una serie de reactores y que presuntamente representan un excelente equilibrio entre las propiedades mecánicas y las de tratamiento.

El documento WO03/039984 indica que los HDPE multimodales son útiles para la fabricación de tapas roscadas y pueden proporcionar un buen equilibrio de la ESCR y la resistencia al impacto, no obstante los polímeros preferidos, y puestos como ejemplos en este documento, son copolímeros de etileno-buteno de alta densidad.

Por lo tanto, como antes se indicó, la mayoría de los polímeros multimodales de alta densidad, de la técnica anterior, se conforman a partir de un componente homopolimérico de etileno combinado con un componente copolimérico de etileno-buteno. Los presentes inventores han hallado, sorprendentemente, que el segundo componente deberá ser un copolímero de etileno-hexeno, las mejoras en la ESCR y en las propiedades de impacto, respecto a un HDPE basado en etileno-buteno, son increíbles.

Estaría todavía la preocupación del experto, de que el uso de hexeno como opuesto al buteno perjudicaría la capacidad de tratamiento y tendría un efecto perjudicial sobre el sabor y el olor del material. Sorprendentemente, los inventores han hallado que para el moldeo por inyección y por compresión, la capacidad de tratamiento de los materiales es tan buena como la de un copolímero multimodal de etileno-buteno de alta densidad, que hace a los copolímeros multimodales de etileno-hexeno de alta densidad, idóneos para su uso en la fabricación de artículos moldeados por inyección. Además, las propiedades organolépticas de los

materiales tampoco se ven afectadas a pesar del uso de la olefina superior.

Por eso, visto desde un aspecto, la invención proporciona un artículo, moldeado por inyección o moldeado por compresión, que comprende un copolímero multimodal de etileno-hexeno de alta densidad (HDPE) que contiene al menos un componente homopolimérico de polietileno de peso molecular inferior (LMW) y un componente copolimérico de etileno-hexeno de peso molecular superior (HMW);

en el que dicho HDPE tiene un MFR2 (caudal másico de la masa fundida) de 0,1 a 20 g/10 minutos, cuando se determina según ISO 1133, a 190ºC con una carga de 2,16 kg;

una densidad de 945 a 975 kg/m3;

un módulo de tracción de al menos 850 MPa; y

una ESCR-B de al menos 300 h.

Visto desde otro aspecto, la invención proporciona una tapa o cierre, especialmente una tapa roscada, que comprende el HDPE como el aquí definido anteriormente.

Visto desde otro aspecto, la invención proporciona el uso del HDPE de la invención en el moldeo por inyección o por compresión.

Visto desde otro aspecto, la invención proporciona un copolímero multimodal de etileno-hexeno de alta densidad (HDPE) que contiene al menos un componente homopolimérico de polietileno de peso molecular inferior (LMW) que tiene un MFR2 de al menos 50 g/10 minutos y un componente copolimérico de etileno-hexeno de peso molecular superior (HMW);

en el que dicho HDPE tiene un MFR2 de 0,5 a 2,0 g/10 minutos, cuando se determinó según ISO 1133, a 190ºC y carga de 2,16 kg, y una densidad de 955 a 958 kg/m3.

Los presentes inventores han hallado, sorprendentemente, que el HDPE multimodal de la invención da como resultado muy altas propiedades de impacto y tracción y de ESCR. Además, estas propiedades se consiguen sin pérdida de la capacidad de tratamiento o sin afectar a las propiedades organolépticas. También es muy preferida una realización en la que el HDPE de la invención contiene una cantidad muy

limitada de hexano. Aumentando la densidad del HDPE hasta niveles particularmente altos y reduciendo así el nivel del comonómero hexeno, el experto preverá que las diferencias entre los copolímeros de etileno-buteno de alta densidad sean menos notables que con los copolímeros de etilenohexeno de alta densidad. Esto sin embargo no se observa, y a pesar de la alta densidad, y por lo tanto del inferior contenido de hexano, es notable la mejora en la tracción y en particular en la ESCR, por ejemplo al menos en un 50%.

El polímero HDPE, como se definió aquí anteriormente, se puede preparar mezclando juntos, por medios mecánicos, los componentes de LMW y de HMW, o mezclando al menos los componentes de LMW y de HMW de dicha composición de HDPE in situ durante su proceso de preparación. Se prefiere la última vía.

Normalmente, un polímero de HDPE que comprende al menos dos fracciones de polietileno, que se han producido bajo diferentes condiciones de polimerización, dando como resultado diferentes pesos moleculares (medio ponderado) y diferente distribución de los pesos moleculares para las fracciones, se denomina "multimodal". Por consiguiente, los polímeros de la composición de la invención son polietilenos multimodales. El prefijo "multi" se refiere al número de diferentes fracciones del polímero presentes en el polímero. Así, por ejemplo, un polímero que consta de dos fracciones se denomina "bimodal". La forma de la curva de distribución de los pesos moleculares, es decir, el aspecto de la representación gráfica de las fracciones del peso molecular como una función de su peso molecular, de un polietileno multimodal, mostrará dos o más máximos o al menos se ensanchará claramente en comparación con las curvas para las fracciones individuales. Por ejemplo, si se produce un polímero en un proceso con multietapas secuenciales, que utiliza reactores acoplados en serie y que usa diferentes condiciones en cada reactor, las fracciones de los polímeros producidas en los diferentes reactores tendrán, cada

una de ellas, su propia distribución de los pesos moleculares y su peso molecular medio ponderado. Cuando se registra la curva de distribución de los pesos moleculares de semejante polímero, las curvas individuales de estas fracciones están superpuestas en la curva de distribución de los pesos moleculares...

1. Un artículo moldeado por inyección o por compresión, que comprende un copolímero multimodal de etilenohexeno de alta densidad (HDPE) que contiene al menos un componente homopolimérico de polietileno de peso molecular inferior (LMW) y un componente copolimérico de etilenohexeno de peso molecular superior (HMW);

en el que dicho HDPE tiene un MFR2 de 0,1 a 20 g/10 minutos, cuando se determina según ISO 1133, a 190ºC, con carga de 2,16 kg;

una densidad de 945 a 975 kg/m3;

un módulo de tracción de al menos 850 MPa;

una resistencia al impacto Charpy, a alta temperatura

(23ºC), de al menos 15 kJ/m2; y una ESCR-B de al menos 300 h.

2. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene una densidad de 955 a 957 kg/m3.

3. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un MFR2 de 1,0 a 1,5 g/10 minutos.

4. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un valor del ensayo en espiral (60 MPa) de 20 a 50 cm.

5. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un valor del ensayo en espiral (100 MPa) de 30 a 70 cm.

6. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un valor del ensayo en espiral (140 MPa) de 40 a 90 cm.

7. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene una Mw/Mn de 14 a 35.

8. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un módulo de tracción de al menos 925 MPa.

9. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene una ESCR-B de al menos 325 h.

10. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un valor del FNCT de al menos 30 h.

11. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene una resistencia al impacto Charpy, a baja temperatura (-20ºC), de al menos 8 kJ/m2.

12. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE tiene un contenido de hexeno de menos del 3% en peso.

13. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho HDPE es bimodal.

14. Un artículo según cualquier reivindicación precedente, que es una tapa o un cierre, especialmente una tapa roscada. _______________________