Método para fabricar composicones de polietileno.

Una composición que comprende una mezcla, en donde dicha mezcla comprende un interpolímero a base deetileno de alto peso molecular y un interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular y

en donde el interpolímero a base de etileno de alto peso molecular es un interpololímero a base de etileno linealheterogéneamente ramificado o un interpolímero a base de etileno lineal homogéneamente ramificado,

y tiene unadensidad de 0,922 g/cc a 0,929 g/cc y un índice de fusión de carga alto (I21) de 0,2 g/10 min a 1,0 g/10 min y

en donde el interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular es un interpolímero lineal heterogéneamenteramificado o un interpolímero a base de etileno lineal homogéneamente ramificado, y tiene una densidad de 0,940g/cc a 0,955 g/cc y un índice de fusión (I2) de 6 g/10 min a 50 g/10 min; y

en donde la mezcla tiene un pico simple en un perfil ATREF de elución a más de 30 °C y tiene un coeficiente depeso molecular medio en viscosidad (CMv) inferior a -0,0032 en el log(Mv calculado) versus temperatura de elución,dicho CMv calculado en el intervalo de temperaturas de elución de 70 °C a 90 °C y en donde Mv es el pesomolecular medio en viscosidad; y

en donde el interpolímero a base de etileno de alto peso molecular es un interpolímero de etileno/ α-olefina, y/o lamezcla es una mezcla in situ.

Método para fabricar composiciones de polietileno

La presente invención proporciona resinas de polietileno, composiciones que las comprenden y artículos preparados a partir de ellas. Las composiciones de la invención son particularmente apropiadas para usar en tuberías, revestimientos de tubos, cinta de irrigación por goteo y cañerías, películas y geomembranas.

Las composiciones de polietileno con una distribución de peso molecular multimodal (MWD) , por ejemplo, un MWS bimodal, pueden ofrecer distintas ventajas en comparación con polietilenos unimodales u otras poliolefinas, en diversas aplicaciones, incluyendo aplicaciones en películas, tubos y cintas de goteo y tuberías. Algunas composiciones de polietilenos multimodales para usar en tubos se describen en las siguientes publicaciones internacionales: WO 03/020821, WO 03/102075, WO 97/29152, WO 00/01765, WO 00/18814, WO 01/02480, WO 01/25328, WO 03/051937, WO 03/033586, WO 00/40620, patente U. S. 6.248.831, publicaciones japonesas Nros. 2004-217802 (Resumen) , 2004-231844 (Resumen) , 2003-253063 (Resumen) , 2003-128848 (Resumen) , 08-13428 (Resumen) y EP 0492656 B1.

Los tubos de polietileno han de tener las siguientes características: 1) una resistencia al impacto suficiente para resistir impactos durante la instalación y uso a largo plazo, (2) excelente durabilidad a largo plazo bajo presión de gas o de agua (específicamente, resistencia de fisuras por estrés ambiental (ESCR) , resistencia de desarrollo de figuras lentas (SCG) , resistencia a la propagación de fisuras rápidas (RCP) y resistencia a presión de fluencia interna) y (3) excelentes propiedades a temperaturas de rendimiento de reventamiento de 23 ºC y 60 ºC, y una excelente estabilización contra la degradación térmica y oxidativa durante la extrusión, y aplicaciones de uso final como para aplicaciones de tubos, cintas de goteo y cañerías y tubos domésticos, donde se requiere una resistencia a degradación de ambientes de oxígeno y agua clorada a temperaturas elevadas (hasta 70 ºC a 90 ºC) . Además, en la fabricación de los tubos, la resina para tubos debe exhibir excelente resistencia al pandeo proveniente del flujo por gravedad para una exitosa extrusión de un tubo de pared pesada de gran diámetro, con mínima excentricidad de espesor de pared. Del mismo modo, las resinas de película necesitan exhibir un mejor equilibrio de capacidad de extrusión, estabilidad al burbujeo, valor de caída de la bola, propiedades ténsiles y de desgarro y FAR (clasificación de aspecto de las películas) , mientras son capaces de ser exitosamente extruidas en todas las velocidades de línea requeridas comercialmente.

Hay una necesidad de una resina para tubos de gas natural de polietileno de densidad media (MDPE) para la industria, que ofrece una combinación ventajosamente balanceada de propiedades térmicas, mecánicas y de procesamiento. También hay una necesidad de tubos que tienen una mejor durabilidad o mejor resistencia al desarrollo de fisuras lentas (SCG) , mejor resistencia a propagación de fisuras rápidas (RCP) , mejor estabilización de las resinas y mejor rendimiento de reventamiento a largo plazo a 60 ºC y elevadas temperaturas, con buen rendimiento al reventamiento a largo plazo a 23 ºC. Algunas de las tecnologías de tuberías usadas en la actualidad pueden lograr un buen rendimiento en SCG, RCP y rendimiento de reventamiento a largo plazo a 23 ºC, pero carecen del equivalente rendimiento de reventamiento a largo plazo a 60 ºC. Otra tecnología de tuberías usada en la actualidad puede lograr un buen rendimiento de reventamiento a largo plazo a 23 ºC y a 60 ºC y SCG, pero carecen de rendimiento de SCG y RCP superior. Un principal objeto de esta invención consiste en proporcionar composiciones que se puedan usar en la formación de tubos que satisfagan las necesidades de rendimiento de mejor SCG, RCP y rendimiento de reventamiento a largo plazo a 60 ºC y mayores temperaturas, mientras que mantiene un buen rendimiento a largo plazo a 23 ºC. Las composiciones de las referencias observadas con anterioridad no satisfacen la combinación de características de composición y propiedades de las composiciones de la invención y los artículos descritos más abajo.

Síntesis de la invención

La invención proporciona una composición que comprende una mezcla, en la que dicha mezcla comprende un interpolímero a base de etileno de alto peso molecular y un interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular y

en la que el interpolímero a base de polietileno de alto peso molecular es un interpolímero a base de etileno lineal heterogéneamente ramificado o un interpolímero a base de etileno lineal homogéneamente ramificado, y tiene una densidad de 0, 922 g/cc a 0, 929 g/cc y un índice de fusión de carga alto (I21) de 0, 2 g/10 min a 1, 0 g/10 min y

en la que el interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular es un interpolímero a base de etileno lineal heterogéneamente ramificado o lineal homogéneamente ramificado, y tiene una densidad de 0, 940 g/cc a 0, 955 g/cc, y un índice de fusión (I2) de 6 g/10 min a 50 g/10 min; y

en la que la mezcla tiene un pico simple en un perfil ATREF de elución a más de 30 ºC, y tiene un coeficiente de peso molecular medio en viscosidad (CMv) inferior a -0, 0032 en log (Mv calculado) versus temperatura de elución, dicho CMv calculado en el intervalo de temperaturas de elución de 70 ºC a 90 ºC, y en la que Mv es el peso molecular medio en viscosidad;

y en la que el interpolímero a base de etileno de alto peso molecular es un interpolímero de etileno/l -olefina de alto peso molecular, y/o la mezcla es una mezcla in situ.

En otro aspecto más, la invención proporciona artículos, cada uno de los cuales comprende al menos un componente formado a partir de una composición de la invención tal como se describe en la presente.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 representa perfiles ATREF-DV de diversas mezclas y resinas competitivas.

Las Figuras 2-29 representan cada una un perfil de superposición ATREF-DV de una mezcla o una resina competitiva.

La Figura 30 es un esquema de regiones de tubos, una paralela a la dirección de la máquina (MD) durante la extrusión y la otra, perpendicular a la dirección MD.

La Figura 31 representa dos barridos de líneas representativos (promedio de 60 líneas por muestra) perpendiculares a la dirección de la máquina (MD) en la fabricación del tubo (el tubo 3 es conforme a la invención y el tubo 1 es comparativo) .

La Figura 32 representa dos barridos de líneas representativos (promedio de 60 líneas por muestra) paralelos a la dirección de la máquina (MD) en la fabricación del tubo (el tubo 3 es conforme a la invención y el tubo 1 es comparativo) .

La Figura 33 representa impacto de Charpy versus temperatura (ºC) para una composición de la invención (perfil superior) y cinco composiciones comparativas (perfiles inferiores) .

Descripción detallada de la invención

La invención proporciona una composición de polietileno que se puede usar en la fabricación de tubos con mayor resistencia al desarrollo de fisuras lentas (SCG) como a la propagación de fisuras rápidas (RCP) y con mayor rendimiento de reventamiento a largo plazo a 60 ºC. Además, se halló que algunas de estas composiciones también tienen un mayor rendimiento de reventamiento hasta e inclusive 90 ºC. Las composiciones de la invención logran propiedades de tubos superiores incluyendo, pero sin limitación, SCG, RCP y rendimiento de reventamiento a largo plazo a 60 ºC, cuando se comparan con resinas existentes en el mercado a base de Cr. También se proporciona un paquete de estabilización de la invención dirigido a la degradación térmica y oxidativa y estabilización contra degradación UV para rendimiento de reventamiento a largo plazo en aplicaciones de plomería domésticas (hasta 70 ºC a 90 ºC) .

La invención proporciona composiciones de polietileno que comprenden una mezcla de interpolímeros a base de polietileno, en la que el comonómero y la distribución de peso molecular se ajustan para proporcionar una mezcla final que muestra un pico único en un perfil ATREF de elución a más de 30 ºC y que tiene un coeficiente de peso molecular medio en viscosidad (CMv) inferior a -0, 0032 en log (Mv calculado) versus temperatura de elución, dicho CMv calculado en el intervalo de temperaturas de elución de 70 ºC a 90... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende una mezcla, en donde dicha mezcla comprende un interpolímero a base de etileno de alto peso molecular y un interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular y

en donde el interpolímero a base de etileno de alto peso molecular es un interpololímero a base de etileno lineal heterogéneamente ramificado o un interpolímero a base de etileno lineal homogéneamente ramificado, y tiene una densidad de 0, 922 g/cc a 0, 929 g/cc y un índice de fusión de carga alto (I21) de 0, 2 g/10 min a 1, 0 g/10 min y

en donde el interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular es un interpolímero lineal heterogéneamente ramificado o un interpolímero a base de etileno lineal homogéneamente ramificado, y tiene una densidad de 0, 940 g/cc a 0, 955 g/cc y un índice de fusión (I2) de 6 g/10 min a 50 g/10 min; y

en donde la mezcla tiene un pico simple en un perfil ATREF de elución a más de 30 °C y tiene un coeficiente de peso molecular medio en viscosidad (CMv) inferior a -0, 0032 en el log (Mv calculado) versus temperatura de elución, dicho CMv calculado en el intervalo de temperaturas de elución de 70 °C a 90 °C y en donde Mv es el peso molecular medio en viscosidad; y

en donde el interpolímero a base de etileno de alto peso molecular es un interpolímero de etileno/l -olefina, y/o la mezcla es una mezcla in situ.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la mezcla es una mezcla in situ.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el interpolímero a base de etileno de alto peso molecular es un interpokímero de etileno/l-olefina.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la -olefina está seleccionada del grupo que

l consiste en l-olefinas C3 a C10.

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el interpolímero a base de etileno de bajo peso molecular es un interpolímero de etileno/l-olefina.

6. La composición de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la -olefina está seleccionada del grupo que

l consiste en l-olefinas C3 a C10.

7. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, que también comprende uno o varios aditivos.

8. La composición de acuerdo con la reivindicación 7, en donde uno o varios aditivos están seleccionados del grupo que consiste en aminas impedidas, fenoles impedidos, desactivadores metálicos, absorbedores UV, fosfitos, neutralizadores de ácidos, auxiliares de procesamiento y combinaciones de ellos.

9. Un artículo que comprende al menos un componente formado a partir de la composición de acuerdo con la reivindicación 1.

10. El artículo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el artículo tiene un impacto de Charpy, a 23 °C, mayor o igual a 80 kJ/m2 tal como se determina por ISO 179 (versión 2000) .

11. El artículo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el artículo es un artículo moldeado por soplado.

12. El artículo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el artículo es un artículo moldeado por inyección.

13. El artículo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el artículo tiene un PENT mayor que 1000 horas.

14. Un tubo que comprende al menos un componente formado a partir de la composición de acuerdo con la reivindicación 1.

15. El tubo de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el tubo es un tubo SDR 11 de 8 pulgadas, del tamaño según la norma ASTM D-2513-07 y tiene una temperatura crítica de propagación de fisuras rápidas, Tc, inferior a 0 °C, a una presión interna de 6 bar, de acuerdo con el método ISO 13477.

16. Un revestimiento formado a partir de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8.

17. El revestimiento de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el revestimiento es un revestimiento de tubo.

18. El revestimiento de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el revestimiento es un revestimiento superior para un tubo de acero.