Polímeros y composiciones a base de etileno, métodos de fabricación de los mismos y artículos preparados de los mismos.

Un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características:

a) una densidad de 0,910 a 0,930 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método de ensayo B;

b) un índice de fusión (I2) de 0,1 a 0,5 g/ 10 min cuando se mide mediante ASTM-1238-04, 2,16 kg, a 190°C y

c) una fracción de alta densidad en una curva ATREF de distribución de la ramificación de cadena corta (SCBD), queeluye por encima de 92°C, de mayor que 10 por ciento a menor que 28 por ciento del área de la curva SCBD ATREFtotal y

d) una distribución de peso molecular absoluta, Mp/Mn, mayor que 11,5, cuando se determina por GPC.

Polímeros y composiciones a base de etileno, métodos de fabricación de los mismos y artículos preparados de los mismos

Antecedentes Las geomembranas son láminas gruesas para uso en diversas aplicaciones como contenedor de líquidos, cubiertas para depósitos, recubrimientos para el transporte de agua, recubrimientos de vertederos controlados y tapas. Una geomembrana de LLDPE para tapas de vertederos controlados debe satisfacer los requerimientos del Instituto de Investigaciones Geosintéticas, (GRI, por sus siglas en inglés) , tales como resistencia a la rotura por tracción (MPa) , elongación de rotura por tracción (%) y requerimientos multi-axiales. Además, la resina se debe procesar bien, tener buena resistencia a la fusión, preferiblemente sin mezcla con otras resinas y tener una realización mejorada a menor coste.

La Publicación de Patente Internacional Nº WO 2006/067180 desvela una geo-membrana, producida por extrusión de lámina plana o por extrusión de lámina soplada, con una resina bimodal que consiste en polietileno de densidad media (MDPE, por sus siglas en inglés) con una densidad de 0, 925 a 0, 945 g/cc. En una realización, la resina de MDPE se prepara por mezcla química usando un sistema catalítico de metaloceno único en un reactor de doble bucle.

La Patente de EE.UU. 6.355.733 desvela una mezcla que comprende un peso molecular alto, polietileno de densidad media (APM, MDPE) y un polietileno de baja densidad lineal (LLDPE, por sus siglas en inglés) . La mezcla comprende de 20% en peso a 80% en peso de MDPE de APM. El MDPE de APM tiene una densidad de 0, 92 a 0, 944 g/cc, un índice de fusión MI2 de 0, 01 a 0, 5 dg/min y un caudal de masa fundida CMF de 50 a 300. La mezcla también comprende 20% en peso a 80% en peso de LLDPE. El LLDPE tiene una densidad dentro del intervalo de 0, 90 a 0, 925 g/cc y un MI2 dentro del intervalo de 0, 50 a 50 dg/min. Se desvela que la mezcla proporciona películas con tenacidad y resistencia al desgarro significativamente mejoradas, comparado con MDPE o HDPE y alto módulo comparado con LLDPE.

La Publicación de Patente Internacional Nº WO 2004/016688 desvela una composición de polietileno que tiene una densidad de 0, 945 a 0, 960 g/cc y un índice de flujo de fusión de 0, 1 a 0, 4. La composición es una mezcla de masa fundida de una resina de polietileno de baja densidad lineal y/o una resina de polietileno de densidad media-baja lineal y una resina de polietileno de alta densidad.

La Patente de EE.UU. 6.187.423 desvela un material de LLPDE tratado con peróxido que se puede usar como un revestimiento de geomembrana en áreas de terreno que almacenan residuos tóxicos, vertederos controlados municipales, estanques de lixiviado o suspensiones y otras aplicaciones de contenedores de terreno, así como aplicaciones que requieren un material no biodegradable, fuerte, que sea impermeable al aire y a la humedad.

Los sistemas de irrigación han evolucionado durante los últimos 50 años de irrigación por inundación al uso aumentado de aspersores y sistemas de micro-irrigación. El principal conductor para dichos sistemas es el enfoque global sobre la conservación del agua debido a sequías, elevación de la conciencia medioambiental y una alta demanda diaria en EE.UU. de agua (miles de millones de galones cada día) .

Hay una necesidad de sistemas de microirrigación, a base de polímeros a base de etileno de coste eficaz, no mezclas post-reactor costosas o mezclas de reactor in situ y que presentan propiedades hidrostáticas y mecánicas suficientes o mejoradas. Los materiales considerados ISO típicos usados son PE 32 y PE 40, que son ambos materiales a base de polietileno o la resina PE 1404 por los Métodos de Ensayo Estándar Americanos (ASTM, por sus siglas en inglés) .

Se prefiere polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) para microtubos sobre polietileno de alta densidad debido al menor módulo de flexión. El microtubo a base de LLDPE puede ser "perforado" para una manipulación eficaz y reparaciones en el campo de operación. Además, la flexibilidad de los tubos a base de LLDPE permite el enrollamiento del tubo, sin problema, por toda el área irrigada. Sin embargo, se requiere que se mezclen las resinas de LLDPE típicas con polietilenos de mayor densidad para mejorar la resistencia hidrostática.

La Patente de EE.UU. 20070273066A1 desvela una composición de polietileno de baja densidad lineal multimodal para la preparación de una tubería de presión. La composición se prepara in-situ y tiene una densidad de 910-940 kg/m3, un módulo E en el intervalo de menor que 800 MPa, una resistencia a la abrasión menor que 20 y un índice de fusión (CMF2) menor que 2 g/10 min. Este producto requiere múltiples reactores para hacer las diferentes fracciones de BPM y APM para la composición multimodal final.

La Patente de EE.UU. 5.455.303 desvela una composición polimérica de lo siguiente: (A) una composición de poliolefina que consiste esencialmente en (i) un polietileno de baja densidad lineal y (ii) un copolímero de propileno con etileno y/o una a-olefina C4-C8, donde R es un radical alquilo que tiene 2 a 10 átomos de carbono y (B) un polietileno de baja densidad. Esta composición comprende una mezcla de las dos resinas, que se añade al coste de este producto.

La publicación de patente internacional WO 2005/097888A1 desvela una mezcla que comprende de 70 a 98 por ciento en peso de una resina de polietileno a base de cromo, basado en el peso total de la mezcla y de 2 a 30 por ciento en peso de una resina de polietileno bimodal con una densidad de desde 0, 940 a 0, 965 g/cc y una ESCR que es al menos 10 veces mayor que la de una resina a base de cromo de equivalente densidad y preparada con un sistema catalítico de Ziegler-Natta o con uno de metaloceno. Se desvela que la mezcla tiene resistencia a grietas de tensión ambiental mejorada y buen comportamiento de procesamiento, sin pérdida de rigidez. De nuevo, la mezcla ayuda al coste total de la resina final.

Se desvelan polímeros, mezclas y/o composiciones a base de etileno adicionales y artículos compuestos de los mismos en las Publicaciones de Patente Internacional Nos. WO 01/98409; WO 04/016688; WO 08/051824; WO 08/153586; las Publicaciones de Patente de EE.UU. Nos. 2006/0122362; 2007/0078225; 2005/0245689; 2010/0003439 y las Patentes de EE.UU. Nos. 5.221.570, 6.187.423 y 6.355.733.

Hay una necesidad de polímeros a base de etileno de coste eficaz que no son polímeros tratados con radicales libres costosos o mezclas bimodales costosas y aún presentan propiedades de fusión y propiedades mecánicas suficientes o mejoradas para aplicaciones de geomembrana. También hay una necesidad de tubos de irrigación compuestos de polímeros a base de etileno de bajo coste, no polímeros tratados costosos o mezclas post-reactor costosas o mezclas in situ y que presenten propiedades hidrostáticas y mecánicas suficientes o mejoradas para aplicaciones de microirrigación. Estas necesidades han sido satisfechas por la siguiente invención.

Sumario de la invención La invención proporciona un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características: a) una densidad de 0, 910 a 0, 930 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método de ensayo B; b) un índice de fusión (I2) de 0, 1 a 0, 5 g/10 min cuando se mide mediante ASTM-1238-04, 2, 16 kg a 190°C y c) una fracción de alta densidad en una curva ATREF de distribución de la ramificación de cadena corta (SCBD, por

sus siglas en inglés) , que eluye por encima de 92°C, de mayor que 10 por ciento a menor que 28 por ciento del área de la curva SCBD ATREF total

d) una distribución de peso molecular absoluta, Mp/Mn, mayor que 11, 5, cuando se determina por GPC. La invención también proporciona una composición que comprende un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características:

a) una densidad de 0, 919 a 0, 928 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método de ensayo B; b) un índice de fusión (I2) de 0, 1 a 0, 8 g/10 min cuando se mide mediante ASTM-1238-04, 2, 16 kg, a 190°C y c) una fracción de alta densidad en una curva ATREF de distribución de la ramificación de cadena corta (SCBD) , que eluye por encima de 92°C, de mayor que 10 por ciento a menor que 28 por ciento del área de la curva SCBD ATREF total y

d) una distribución de peso molecular absoluta, Mp/Mn, mayor que 11, 5, cuando se determina por GPC. La invención también proporciona un tubo hueco que comprende al menos un componente compuesto de una composición que comprende un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características:

a) una densidad de 0, 919 a 0, 928 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método... [Seguir leyendo]

1. Un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características: a) una densidad de 0, 910 a 0, 930 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método de ensayo B; b) un índice de fusión (I2) de 0, 1 a 0, 5 g/ 10 min cuando se mide mediante ASTM-1238-04, 2, 16 kg, a 190°C y c) una fracción de alta densidad en una curva ATREF de distribución de la ramificación de cadena corta (SCBD) , que

eluye por encima de 92°C, de mayor que 10 por ciento a menor que 28 por ciento del área de la curva SCBD ATREF total y d) una distribución de peso molecular absoluta, Mp/Mn, mayor que 11, 5, cuando se determina por GPC.

2. El interpolímero a base de etileno según la reivindicación 1, en el que el interpolímero se polimeriza usando un catalizador de cromo.

3. El interpolímero a base de etileno según cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que el interpolímero presenta una relación I21/I2 mayor que, o igual a, 80.

4. El interpolímero a base de etileno según cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que el interpolímero presenta una relación I21/I2 menor que, o igual a, 150.

5. Una composición que comprende el interpolímero a base de etileno según cualquiera de las reivindicaciones previas.

6. La composición según la reivindicación 5, en la que la composición comprende más de 80 por ciento en peso del interpolímero a base de etileno, basado en el peso total de la composición.

7. Un artículo que comprende al menos un componente compuesto de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 5-6.

8. El artículo según la reivindicación 7, en el que el artículo presenta un porcentaje de elongación mayor que, o igual a, 700 por cien cuando se determina por ASTM D-638, usando una muestra de tipo IV hecha de una placa moldeada por compresión según ASTM D-4703 Anexos A1 -A7 y procedimiento C.

9. Una composición que comprende un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características: a) una densidad de 0, 919 a 0, 928 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método de ensayo B; b) un índice de fusión (I2) de 0, 1 a 0, 8 g/10 min cuando se mide mediante ASTM-1238-04, 2, 16 kg, a 190°C y c) una fracción de alta densidad en una curva ATREF de distribución de la ramificación de cadena corta (SCBD) , que

eluye por encima de 92°C, de mayor que 10 por ciento a menor que 28 por ciento del área de la curva SCBD ATREF total y d) una distribución de peso molecular absoluta, Mp/Mn, mayor que 11, 5, cuando se determina por GPC.

10. La composición según la reivindicación 9, en la que la composición comprende más de 80 por ciento en peso del interpolímero a base de etileno, basado en el peso total de la composición.

11. Un artículo compuesto de la composición según la reivindicación 9 o la reivindicación 10.

12. Un tubo hueco que comprende al menos un componente compuesto de una composición que comprende un interpolímero a base de etileno que comprende las siguientes características: a) una densidad de 0, 919 a 0, 928 g/cc cuando se mide mediante ASTM D-792-98, método de ensayo B;

b) un índice de fusión (I2) cuando se mide mediante ASTM-1238-04, 2, 16 kg, a 190°C de 0, 1 a 0, 8 g/10 min y c) una fracción de alta densidad en una curva ATREF de distribución de la ramificación de cadena corta (SCBD) , que eluye por encima de 92°C, de mayor que 10 por ciento a menor que 28 por ciento del área de la curva SCBD ATREF total y

d) una distribución de peso molecular absoluta, Mp/Mn, mayor que 11, 5, cuando se determina por GPC, en el que el tubo presenta una base de diseño hidrostático (HDB) de al menos 7 MPa (1.000 psi) a 23°C por el método de regresión ASTM D-2837.

13. El tubo según la reivindicación 12, en el que el interpolímero presenta una relación I21/I2 mayor que, o igual a,

50.

14. El tubo según la reivindicación 12 o la reivindicación 13, en el que el interpolímero presenta una relación I21/I2 menor que, o igual a, 120.