COMPOSICIÓN DE POLIETILENO PARA MOLDEO POR INYECCIÓN CON UNA RELACIÓN DE RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO POR TENSIÓN/RIGIDEZ Y RESISTENCIA AL IMPACTO MEJORADAS.

Artículo moldeado por inyección o por compresión que comprende una composición de polietileno que comprende en la que

(B) una primera fracción de homopolímero o copolímero de etileno,

(C) una segunda fracción de homopolímero o copolímero de etileno, y

(A) una fracción de un copolímero de etileno con una o más alfa-olefinas, con un peso molecular promedio en peso MW de 300.000 g/mol o más,

- la fracción (B) tiene un peso molecular promedio en peso inferior a la fracción (C),

- el peso molecular promedio en peso MW de la fracción (A) es mayor que el peso molecular promedio en peso MW de las fracciones (B) y (C) en un factor de 2 a 6,

- la fracción (A) está presente en la composición en una cantidad del 1 al 20% en peso,

- la composición tiene un MFR2 de 0,05 a 100 g/10 minutos, medido según la ISO 1133,

- la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental ESCR medida en horas según la ASTM 1693, condición B y el módulo de Young EM medido según la ISO 527-2:1993 en MPa cumplen la siguiente relación

Composición de polietileno para moldeo por inyección con una relación de resistencia al agrietamiento por tensión/rigidez y resistencia al impacto mejoradas La presente invención se refiere a una composición de polietileno para artículos modelados, especialmente artículos moldeados por inyección y por compresión, en particular para tapones y cierres, envases para transporte, artículos domésticos y aplicaciones de envasado de pared fina. Además, la presente invención se refiere a un artículo moldeado por inyección o por compresión que comprende dicha composición y a la utilización de dicha composición para la producción de un artículo moldeado por inyección o por compresión.

El moldeo por inyección puede utilizarse para preparar una amplia diversidad de artículos, incluyendo artículos que tienen formas relativamente complejas y diversos tamaños. El moldeo por inyección es, por ejemplo, apropiado para la fabricación de tapones y cierres, y artículos utilizados en envases para transporte que a menudo tienen una forma particular apropiada para los objetos que portan. Los ejemplos de dichos artículos incluyen cajas, cubos, palés, baldes, bandejas y cajones. Además, el moldeo por inyección se utiliza ampliamente para producir artículos para aplicaciones domésticas, tales como sumideros y desagües, cuencos para mezclado, recipientes y cubos para alimentos, así como para producir artículos de envasado de pared fina tales como recipientes de plástico abiertos en la parte superior para alimentos congelados o frescos o aplicaciones no alimentarias como pintura, adhesivos, cosméticos y productos farmacéuticos.

El moldeo por inyección es un proceso de moldeo en el que un polímero se funde y a continuación se introduce en un molde por inyección. Durante la inyección inicial, se utiliza una presión alta y el polímero fundido es comprimido. De este modo, después de la inyección en el molde, el polímero fundido inicialmente se expande o se "relaja" para llenar el molde. El molde, sin embargo, está a una temperatura inferior al polímero fundido, por lo tanto, a medida que el polímero fundido se enfría, tiende a producirse contracción. Para compensar este efecto, polímero fundido adicional puede inyectarse lentamente en el molde. Seguidamente, el polímero fundido se enfría adicionalmente para permitir que el artículo moldeado sea extraído del molde sin causar deformación.

Propiedades importantes del polímero a moldear por inyección son sus propiedades mecánicas que, a su vez, determinan las propiedades del artículo moldeado final. En particular, el polímero debe tener buena resistencia al impacto y, simultáneamente, un buen equilibrio entre la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental ESCR (que se mide, por ejemplo, en términos de la prueba de Bell) y rigidez (que se mide, por ejemplo, en términos del módulo de Young (E) . Por supuesto, la composición de polietileno debe tener, al mismo tiempo, una buena capacidad de procesamiento, tal como buena fluidez.

El documento EP 1 146 077 A1 da a conocer composiciones de polietileno de alta densidad que comprenden un polímero bimodal y un agente de nucleación para producir artículos moldeados con un mayor módulo de Young y una elevada ESCR.

El documento EP 1 574 549 A1 da a conocer una composición de polietileno de baja densidad lineal multimodal para producir tuberías de presión que tienen propiedades mecánicas mejoradas tales como lento desarrollo de grietas y rápida propagación de grietas.

El documento WO 2004/007610 A1 da a conocer composiciones de polietileno de alta densidad mezcladas en fundido para la producción de tuberías de polietileno de alta densidad corrugadas de pared sencilla y doble, conexiones y accesorios fabricados y moldeados que tienen mejores propiedades físicas y de procesamiento y ESCR.

Sigue existiendo una necesidad de una composición de polietileno adecuada para su utilización en moldeo por inyección y por compresión, en particular para tapones y cierres, aplicaciones de envases para el transporte y artículos domésticos, que de a conocer una combinación, por un lado, de excelentes propiedades mecánicas incluyendo excelente resistencia al impacto, resistencia al agrietamiento por tensión y rigidez, así como un buen equilibrio entre estas propiedades mecánicas y, por otro lado, buena capacidad de procesamiento, incluyendo buena fluidez.

Se hace hincapié en que, aunque estas propiedades al menos en parte son contrarias entre sí, por ejemplo, alta ESCR y alta rigidez, para dar a conocer una composición de polietileno para moldeo por inyección, debe alcanzarse cada una de ellas.

La presente invención se basa en el descubrimiento de que dicha composición debe contener una fracción, en una cantidad 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 comparativamente alto, habitualmente por encima de 300.000 g/mol.

La presente invención da a conocer, por lo tanto, un artículo moldeado por inyección o por compresión que comprende una composición de polietileno que comprende (B) una primera fracción de homopolímero o copolímero de etileno, (C) una segunda fracción de homopolímero o copolímero de etileno, y 5

(A) una fracción de un copolímero de etileno con una o más alfa-olefinas, con un peso molecular promedio en peso MW de 300.000 g/mol o más, en la que

- la fracción (B) tiene un peso molecular promedio en peso inferior a la fracción (C) ,

- el peso molecular promedio en peso MW de la fracción (A) es mayor que el peso molecular promedio en

peso MW de las fracciones (B) y (C) en un factor de 2 a 6, 15

- la fracción (A) está presente en la composición en una cantidad del 1 a 20% en peso,

- la composición tiene un MFR2 de 0, 05 a 100 g/10 minutos medido según la ISO 1133,

- la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental ESCR medida en horas según la ASTM 1693, condición B y el módulo de Young EM medido según la ISO 527-2:1993 en MPa cumplen la siguiente relación

ESCR ≥ -EM h/MPa + 1150 h.

La composición de polietileno según la presente invención tiene propiedades mecánicas mejoradas incluyendo una relación ESCR/rigidez mejorada. El módulo de Young es una medida de la rigidez. Al mismo tiempo, la composición tiene una buena resistencia al impacto y buena capacidad de procesamiento.

Preferentemente, la ESCR en horas y el EM de la composición cumplen la siguiente relación:

ESCR ≥ -EM h/MPa + 1200 h.

Además, en una realización preferente, en la composición de polietileno 35

(iii) la resistencia al impacto Charpy CIS (23º C) medida en kJ/m2 según la ISO 179:2000 y el MFR2 en g/10 minutos cumplen la siguiente relación: CIS ≥ -12 log (MFR2/g/10 minutos) kJ/m2 + 21, 6 kJ/m2. Preferentemente, la CIS y el MFR2 de la composición cumplen la siguiente relación: CIS ≥ -12 log (MFR2/g/10 minutos) kJ/m2 + 22, 6 kJ/m2, 45 más preferente: CIS ≥ -12 log (MFR2/g/10 minutos) kJ/m2 + 23, 6 kJ/m2, y y aún más preferente: CIS ≥ -12 log (MFR2/g/10 minutos) kJ/m2 + 24, 6 kJ/m2. Además, en una realización preferente en la composición de polietileno 55 (iv) la resistencia al impacto Charpy CIS (23º C) medida en kJ/m2 según la ISO 179:2000 y la fluidez (FA) medida en términos de la longitud en espiral en cm a una presión de 1000 bares cumplen la siguiente relación:

CIS ≥ -0, 5 FA kJ/m2/cm + 39 kJ/m2. Esta realización preferente de la composición de polietileno de la presente invención da a conocer un material con un equilibrio mejorado de resistencia al impacto, que es una propiedad importante para el producto final, y fluidez, que es especialmente importante cuando se produce el producto mediante moldeo por inyección. 65 Preferentemente, la CIS y la FA de la composición cumplen la siguiente relación:

CIS ≥ -0, 5 FA kJ/m2/cm + 40 kJ/m2, y aún más preferentemente CIS ≥ -0, 5 FA kJ/m2/cm + 41 kJ/m2.

Más preferente, la composición de polietileno tiene un índice de fluidez MFR2, como mínimo, de 0, 1 g/10 minutos, preferentemente, como mínimo, de 0, 3 g/10 minutos, más preferentemente, como mínimo, 0, 5 g/10 minutos, aún más preferentemente, como mínimo, de 0, 8 g/10 minutos y de la forma más preferente por encima de 1, 0 g/10 minutos.

Además, la composición preferentemente tiene un MFR2 de 25 g/10 minutos o menos, más preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Artículo moldeado por inyección o por compresión que comprende una composición de polietileno que comprende 5 (B) una primera fracción de homopolímero o copolímero de etileno, (C) una segunda fracción de homopolímero o copolímero de etileno, y (A) una fracción de un copolímero de etileno con una o más alfa-olefinas, con un peso molecular promedio en 10 peso MW de 300.000 g/mol o más, en la que

- la fracción (B) tiene un peso molecular promedio en peso inferior a la fracción (C) , 15

- el peso molecular promedio en peso MW de la fracción (A) es mayor que el peso molecular promedio en peso MW de las fracciones (B) y (C) en un factor de 2 a 6,

- la fracción (A) está presente en la composición en una cantidad del 1 al 20% en peso, 20

- la composición tiene un MFR2 de 0, 05 a 100 g/10 minutos, medido según la ISO 1133,

- la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental ESCR medida en horas según la ASTM 1693,

condición B y el módulo de Young EM medido según la IS.

52. 2:1993 en MPa cumplen la siguiente 25 relación ESCR ≥ -EM h/MPa + 1150 h.

2. Artículo, según la reivindicación 1, en el que

la resistencia al impacto Charpy CIS (23º C) medida en kJ/m2 según la ISO 179:2000 y el MFR2 en g/10 minutos cumplen la siguiente relación:

CIS ≥ -12 log (MFR2/g/10 minutos) kJ/m2 + 21, 6 kJ/m2. 35

3. Artículo, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la resistencia al impacto Charpy CIS (23º C) medida en kJ/m2 según la ISO 179:2000 y la fluidez (FA) medida en términos de la longitud en espiral en cm a una presión de 1000 bares cumplen la siguiente relación:

CIS ≥ - 0, 5 FA kJ/m2/cm + 39 kJ/m2.

4. Artículo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la fracción (A) tiene un peso molecular promedio en peso de 320.00 a 1.000.000 g/mol.

45 5. Artículo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el contenido de comonómero de la fracción (A) es del 1 al 15% molar.

6. Artículo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la fracción (A) tiene una densidad de 940 kg/m3

o menos medida según la ISO 1183/D. 50

7. Artículo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las fracciones (A) , (B) y/o (C) se producen en una reacción de múltiples fases.

8. Artículo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la composición tiene una densidad de 940 kg/m3 55 o superior medida según la ISO 1183/D.