Composición de polietileno para artículos de envasado para transporte moldeados por soplado.

Una composición de polietileno que comprende (i) una primera fracción de homopolímero de etileno (A),

y

(ii) una segunda fracción de homopolímero de etileno (B), en la que (I) cualquiera de la fracción (A) y/o la fracción (B) es un homopolímero de etileno con menos del 0, 3% en moles de un comonómero, (II) la fracción (A) tiene un peso molecular promedio menor que la fracción (B), medido por un procedimiento basado en ISO 16014-4:2003, (III) la fracción (A) tiene un MFR2 mayor de o igual a 50 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133,

(IV) la fracción (B) tiene un MFR2 de menos de 50 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133, en la que dicha composición de polietileno tiene (a) un MFR2 de menos de o igual a 3, 0 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133, y (b) un equilibrio de elasticidad (tan (0, 05) /tan (300) ) mayor de o igual a 2, 8, (c) una densidad de 960 kg/m3 o mayor, medida de acuerdo con ISO 1183/D, y (d) una distribución del peso molecular DPM de 10 a 30, medida por un procedimiento basado en ISO 160144:2003.

Composición de polietileno para artículos de envasado para transporte moldeados por soplado La presente invención se refiere a una composición de polietileno para artículos moldeados por soplado, en particular para aplicaciones de envasado para transporte, utensilios domésticos y envases de paredes finas, preferentemente de menos de 2 litros de volumen. Adicionalmente, la presente invención se refiere a artículos moldeados por soplado que comprenden dicha composición y al uso de dicha composición para la producción de artículos moldeados por soplado.

El moldeo por soplado es un procedimiento de fabricación mediante el cual pueden formarse piezas de plástico huecas. En este procedimiento, una forma tubular de plástico, producida por extrusión o por moldeo por inyección, se usa para formar la pieza. Esta forma, denominada preforma, se ablanda dentro de un molde y después se inyecta con aire u otro gas comprimido. Esto expande la preforma contra los lados de la cavidad del molde, formando un objeto hueco con el tamaño y la forma del molde. El moldeo por soplado se usa a menudo para producir envases y recipientes de plástico.

El moldeo por soplado sirve, por tanto, para fabricar una gran diversidad de artículos de diferentes tamaños y formas, en particular recipientes o envases, tales como botellas de plástico para contener fluido. Comparado con el moldeo por inyección, el moldeo por soplado es un procedimiento a baja presión, con presiones típicas del aire de soplado de 150 a 1000 kPa. Este procedimiento a baja presión permite la producción de estaciones de sujeción, de baja fuerza, económicas, mientras que aún pueden producirse piezas con acabados superficiales que varían desde alto brillo hasta con textura. Las bajas tensiones resultantes en las piezas moldeadas ayudan también a hacer a los recipientes resistentes a la deformación y agrietamiento por tensión medioambiental.

Los requisitos para las composiciones poliméricas sometidas al procedimiento de moldeo por soplado a menudo están centrados en los aspectos de capacidad de procesamiento de la composición y suficiente rigidez de los artículos huecos producidos. Usando composiciones con una mayor rigidez, el espesor de la pared de los artículos moldeados huecos puede reducirse, ahorrando de esta manera masa de polímero por área unitaria y costes de producción/transporte debido, por ejemplo, a botellas de peso más ligero.

Adicionalmente, idealmente, tanto la capacidad de procesamiento como la rigidez deberían conseguirse juntas. Sin embargo, mejorar la fluidez del polímero y, por lo tanto, su capacidad de procesamiento, puede producir productos con una menor rigidez y peores propiedades de impacto. Esto es inaceptable para artículos moldeados por soplado fabricados para aplicaciones tales como envasado o botellas de plástico, donde la rigidez es importante.

Por otro lado, las composiciones con un mayor módulo de tracción (es decir, rigidez) frecuentemente son inadecuadas para dar un buen rendimiento en el moldeo por extrusión y soplado. La necesidad de mayores temperaturas o presiones de procesamiento, finalmente, conduce a que se produzcan menos artículos por unidad de tiempo y, de esta manera, la productividad de procesamiento del artículo disminuye.

Un indicador de una buena capacidad de procesamiento es la dilatación. Si la dilatación es reducida, entonces se facilita la generación de recipientes de paredes más finas y más ligeros. La composición con una dilatación reducida será más fácil de moldear por soplado, y permitirá mayores capacidades de procesamiento mientras produce productos de mayor calidad y menor peso.

El documento del estado de la técnica EP 570 051 A1 desvela un procedimiento para homopolimerización de etileno en dos etapas de polimerización, en presencia de un catalizador, que comprende bis (ciclopentadienil) cromo.

Adicionalmente, los polímeros de etileno de alta densidad (HDPE) bimodales se conocen a partir del documento WO 0 071 615 A1 para moldeo por inyección. Los productos producidos tienen una resistencia mejorada al agrietamiento por tensión medioambiental (ESCR) . Sin embargo, al menos uno de los componentes de polietileno debe ser un copolímero de etileno.

El documento EP 783 022 A1 desvela mezclas de HDPE bimodal para diversos procedimientos de moldeo, incluyendo moldeo por soplado. Tanto el componente de alto peso molecular como el componente de bajo peso molecular se produjeron usando un catalizador de metaloceno.

Adicionalmente, el documento EP 1 655 338 desvela un homopolímero bimodal fabricado usando un catalizador que contiene Ti, soportado sobre MgCI2. El polímero se emplea en artículos moldeados por inyección y tiene un mayor MFR2 comparado con la presente invención.

El documento EP 1 525 260 trata de composiciones copoliméricas de HDPE bimodal para botellas para leche moldeadas. Por consiguiente, el uso de copolímeros puede mejorar la ESCR en el polímero.

Por lo tanto, sigue habiendo una necesidad de una composición polimérica de etileno adecuada para el uso en moldeo por soplado, en particular para aplicaciones huecas de paredes finas, que proporcione una combinación de propiedades de procesamiento mejores y, por tanto, permita una mayor productividad (producción) pero que, al mismo tiempo, muestre propiedades mecánicas excelentes, incluyendo rigidez del producto. En particular, la composición debería alcanzar una baja dilatación durante la extrusión y, de esta manera, facilitar la producción de un artículo de paredes finas.

Sorprendentemente, se descubrió que una composición de polietileno de dos fracciones de polímero, que presenta simultáneamente un bajo MFR2 y un alto equilibrio de elasticidad, daba lugar a una composición, que no solo tiene excelentes atributos reológicos/de procesamiento, sino también buenas propiedades mecánicas, tales como mayor rigidez de los productos moldeados por soplado obtenidos. Por lo tanto, la invención describe una solución que, sorprendentemente, es mejor respecto a estos dos atributos, en comparación con la técnica anterior.

La presente invención proporciona una composición de polietileno que comprende

(i) una primera fracción de homopolímero de etileno (A) , y

(ii) una segunda fracción de homopolímero de etileno (B) ,

en la que

(I) cualquiera de la fracción (A) y/o la fracción (B) es un homopolímero de etileno con menos del 0, 3% en moles de un comonómero,

(II) la fracción (A) tiene un peso molecular promedio menor que la fracción (B) , medido por un procedimiento basado en ISO 16014-4: 2003,

(III) la fracción (A) tiene un MFR2 mayor de o igual a 50 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133, (IV) la fracción (B) tiene un MFR2 de menos de 50 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133,

en la que dicha composición de polietileno tiene

(a) un MFR2 de menos de o igual a 3, 0 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133, y

(b) un equilibrio de elasticidad (tan (0, 05) /tan (300) ) mayor de o igual a 2, 8,

(c) una densidad de 960 kg/m3 o mayor, medida de acuerdo con ISO 1183/D, y

(d) una distribución del peso molecular DPM de 10 a 30, medida por un procedimiento basado en ISO 160144:2003.

Se ha descubierto que las composiciones de polietileno de acuerdo con la invención proporcionan un material mejorado, adecuado para moldeo por soplado, en particular para envasado para transporte y aplicaciones huecas, de paredes finas, que combina unas propiedades de procesamiento muy buenas con unas propiedades mecánicas excelentes, tales como rigidez. Debido a las excelentes propiedades de procesamiento de las composiciones, puede alcanzarse una mayor capacidad de producción de moldeo por soplado. Esto se manifiesta, por ejemplo, en una mayor velocidad de producción de botellas de plástico. Por consiguiente, el número de botellas fabricadas por minuto en una máquina de ruedas Graham podría aumentarse. Además, se requiere una menor contrapresión en la extrusora durante la etapa de moldeo por soplado.

Por homopolímero de etileno se entiende un polímero, derivando la mayor parte en peso del cual de unidades de monómero de etileno. La contribución del comonómero al homopolímero es, más preferentemente, menor del 0, 1% en moles y, lo más preferentemente, menor del 0, 01% en moles.

Las fracciones (A) y (B) , como alternativa, pueden ser cualquiera o ambos copolímeros de etileno, sin embargo, preferentemente las fracciones (A)... [Seguir leyendo]

1. Una composición de polietileno que comprende (i) una primera fracción de homopolímero de etileno (A) , y

(ii) una segunda fracción de homopolímero de etileno (B) , en la que

(I) cualquiera de la fracción (A) y/o la fracción (B) es un homopolímero de etileno con menos del 0, 3% en moles de un comonómero,

(II) la fracción (A) tiene un peso molecular promedio menor que la fracción (B) , medido por un procedimiento basado en ISO 16014-4:2003,

(III) la fracción (A) tiene un MFR2 mayor de o igual a 50 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133,

(IV) la fracción (B) tiene un MFR2 de menos de 50 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133, en la que dicha composición de polietileno tiene

(a) un MFR2 de menos de o igual a 3, 0 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133, y

(b) un equilibrio de elasticidad (tan (0, 05) /tan (300) ) mayor de o igual a 2, 8,

(c) una densidad de 960 kg/m3 o mayor, medida de acuerdo con ISO 1183/D, y

(d) una distribución del peso molecular DPM de 10 a 30, medida por un procedimiento basado en ISO 160144:2003.

2. Una composición de polietileno de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la primera fracción (A) está presente en un 20 a 80% en peso, y/o la segunda fracción (B) está presente en un 80 a 20% en peso, basado en el peso total de la composición de polietileno.

3. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que fracción (A) tiene un MFR2 de menos de o igual a 500 g/10 min y/o una fracción (B) tiene un MFR2 mayor de o igual a 0, 01 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133.

4. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el MFR21 de la composición es mayor de o igual a 4 g/10 min, determinado de acuerdo con ISO 1133.

5. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición es multimodal con respecto a su curva de distribución del peso molecular.

6. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene un índice de reducción de cizalla SHI (2, 7/210) mayor de o igual a 30.

7. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el equilibrio de elasticidad (tan (0, 05) /tan (300) ) de la composición es mayor de o igual a 3, 0.

8. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la dilatación es menor de o igual a 1, 8 mm.

9. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el módulo de tracción es mayor de o igual a 1300 MPa, medido de acuerdo con IS.

52. 2:1993.

10. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las fracciones de la composición se producen en diferentes etapas de un procedimiento multietapa.

11. Una composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las fracciones de la composición se producen usando un catalizador de Ziegler-Natta.

12. Un artículo moldeado por soplado, que comprende la composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. El artículo moldeado por soplado de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el artículo es un recipiente o una botella.

14. Uso de la composición de polietileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para moldeo por soplado.