Composiciones de polietileno, método para producir las mismas, artículos fabricados con ellas, y método para fabricar los mismos.

Una composición de polietileno, que comprende:

menos o igual que 100 por ciento en peso de unidades derivadas de etileno;



menos de 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de α-olefina;

en donde dicha composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0,907 a 0,975 g/cm3, unadistribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1,70 a 3,62, un índice de fluidez (I2) en elintervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mn) en el intervalo de menosde 2,5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de 0,06 grupos vinilo por mil átomos de carbonopresentes en el soporte de dicha composición.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/031808.

Solicitante: Dow Global Technologies LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2040 DOW CENTER MIDLAND, MI 48674 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SCHINDLER, PETER, DAVIS, MARK, MICHIE,WILLIAM, WIKER,NATHAN, WILSON,DEBRA, GARNETT,JOHN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C45/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACIÓN O UNIÓN DE MATERIAS PLÁSTICAS; CONFORMACIÓN DE MATERIALES EN ESTADO PLÁSTICO, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACIÓN (fabricación de preformas B29B 11/00; fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen determinado de material de moldeo a través de una boquilla en un molde cerrado; Aparatos a este efecto (moldeo por inyección-soplado B29C 49/06).
  • C08F10/02 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 10/00 Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • C08F210/16 C08F […] › C08F 210/00 Copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Copolímeros de eteno con alfa-alquenos, p. ej. cauchos EP.
  • C08L23/08 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 23/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono; Composiciones de derivados de tales polímeros. › Copolímeros de etileno (C08L 23/16 tiene prioridad).

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de polietileno, método para producir las mismas, artículos fabricados con ellas, y método para fabricar los mismos.

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas Esta solicitud es una solicitud no provisional que reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de EE.UU. nº 61/024.237, presentada el 29 de enero de 2008, titulada “Composiciones de polietileno, método para producir las mismas, artículos fabricados con ellas, y método para fabricar los mismos”.

Campo de la invención La presente invención se refiere a unas composiciones de polietileno, un método para producir las mismas, unos 10 artículos fabricados con ellas, y un método para fabricar los mismos.

Antecedentes de la invención Generalmente, en la fabricación de artículos moldeados por inyección se conoce el uso de composiciones de polietileno, tales como los polietilenos lineales de baja densidad y/o los polietilenos de alta densidad. Para producir tales composiciones de polietileno se puede emplear cualquier método convencional, tal como un procedimiento en fase gaseosa, un procedimiento en fase de suspensión o un procedimiento de alta presión.

En general, en un procedimiento de moldeo por inyección, una composición de polietileno se alimenta a una extrusora por medio de una tolva. La extrusora transporta, calienta, funde y presuriza la composición de polietileno para formar una corriente fundida. La corriente fundida se hace salir de la extrusora a presión, a través de una boquilla, al interior de un molde relativamente frío que se mantiene cerrado, rellenando de ese modo el molde a presión. La masa fundida se enfría y se endurece hasta que se asienta por completo. Luego, se abre el molde y se retira el artículo moldeado, por ej. bandejas, cubetas, recipientes de residuos, tapones de botella.

Para producir tales composiciones de polietileno adecuadas para aplicaciones de moldeo por inyección, se han empleado varias técnicas de polimerización que utilizan diferentes sistemas catalizadores. Sin embargo, las composiciones de polietileno actualmente disponibles no logran proporcionar el equilibrio de rigidez/tenacidad que se requiere en las aplicaciones de moldeo por inyección, p. ej. artículos de pared delgada con un rendimiento mejorado ante las temperaturas frías.

A pesar de los esfuerzos de investigación para el desarrollo de composiciones de polietileno adecuadas para moldeo por inyección, todavía existe la necesidad de una composición de polietileno que tenga una distribución estrecha de pesos moleculares, una distribución estrecha en la composición y una resistencia al choque a temperatura ambiente mejorada, mientras que se mantienen las propiedades de rigidez y procesabilidad. Adicionalmente, existe la necesidad de un método para producir tales composiciones de polietileno que tienen una distribución estrecha de pesos moleculares, una distribución estrecha en la composición y una resistencia al choque a baja temperatura mejorada, mientras que se mantienen las propiedades de rigidez y procesabilidad.

Compendio de la invención La presente invención es una composición de polietileno, un método para producir la misma, unos artículos fabricados con ella, y un método para fabricar los mismos. La composición de polietileno según la invención comprende: (1) menos o igual que 100 por ciento en peso de unidades derivadas de etileno; y (2) menos de 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de a-olefina. La composición de polietileno según la presente invención tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mw) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de 0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de la composición. El procedimiento para producir una composición de polietileno según la presente invención comprende las etapas de:

(1) (co) polimerizar etileno y opcionalmente uno o más comonómeros de a-olefina, en presencia de un catalizador de 45 metaloceno a base de hafnio, por medio de un procedimiento de (co) polimerización en fase gaseosa en un reactor de una sola etapa; y (2) producir de ese modo la composición de polietileno de la invención, en donde la composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mw) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones 50 vinílicas de menos de 0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de dicha composición. Los artículos moldeados por inyección según la presente invención comprenden una composición de polietileno que comprende: (1) menos o igual que 100 partes en peso de unidades derivadas de etileno; y (2) menos de 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de a-olefina; en donde la composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn)

en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mw) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de

0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de dicha composición. El procedimiento para producir un artículo moldeado por inyección según la presente invención comprende las etapas de: (a) seleccionar una composición de polietileno que comprende (1) menos o igual que 100 por ciento en peso de unidades derivadas de etileno; y (2) menos de 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de a-olefina; en donde la composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mw) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de 0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de dicha composición; (b) moldear por inyección dicha composición de polietileno; y (c) conformar de ese modo el artículo moleado por inyección.

En una realización, la presente invención proporciona una composición de polietileno que comprende: (1) menos o igual que 100 por ciento en peso de unidades derivadas de etileno; y (2) menos de 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de a-olefina, en donde la composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mw) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de 0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de la composición.

En una realización alternativa, la presente invención proporciona además una composición de polietileno que comprende el producto de la reacción de (co) polimerización de etileno y opcionalmente uno o más comonómeros de a-olefina, en presencia de un catalizador de metaloceno a base de hafnio, por medio de un procedimiento de (co) polimerización en fase gaseosa en un reactor de una sola etapa; en donde la composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mw) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de 0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de la composición.

En otra realización alternativa, la presente invención proporciona además un procedimiento para producir una composición de polietileno, que comprende las etapas de: (1) (co) polimerizar etileno y opcionalmente uno o más comonómeros de a-olefina, en presencia de un catalizador de metaloceno a base de hafnio, por medio de un procedimiento de (co) polimerización en fase gaseosa en un reactor de una sola etapa; y (2) producir de ese modo la composición de polietileno de la presente invención,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de polietileno, que comprende:

menos o igual que 100 por ciento en peso de unidades derivadas de etileno;

menos de 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de a-olefina;

en donde dicha composición de polietileno tiene una densidad en el intervalo de 0, 907 a 0, 975 g/cm3, una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) en el intervalo de 1, 70 a 3, 62, un índice de fluidez (I2) en el intervalo de 2 a 1.000 g/10 minutos, una distribución de pesos moleculares (Mz/Mn) en el intervalo de menos de 2, 5, y un número de insaturaciones vinílicas de menos de 0, 06 grupos vinilo por mil átomos de carbono presentes en el soporte de dicha composición.

2. La composición de polietileno según la reivindicación 1, en donde dicha composición de polietileno tiene una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) de menos de [ (-16, 18) (D) ]+18, 83, en donde D es la densidad de dicha composición de polietileno en el intervalo de mayor que 0, 940 g/cm3 a igual o menor que 0, 975 g/cm3.

3. La composición de polietileno según la reivindicación 1, en donde dicha composición de polietileno tiene una densidad igual a D, en donde D=[0, 0034 (Ln (I2) ) + 0, 9553], en donde I2 es el índice de fluidez expresado en g/10 min.

4. La composición de polietileno según la reivindicación 1, en donde dicha composición de polietileno tiene una amplitud de distribución de ramificaciones de cadena corta (SCBDB) , expresada en oC, menor o igual que [0, 025 (I2)

+ 4, 08], en donde I2 es el índice de fluidez expresado en g/10 min, y en donde dicha composición tiene una densidad en el intervalo de igual o mayor que 0, 930 g/cm3 a menos de 0, 940 g/cm3.

5. La composición de polietileno según la reivindicación 1, en donde dicha composición de polietileno tiene una amplitud de distribución de ramificaciones de cadena corta (SCBDB) , expresada en oC, menor o igual que [0, 0312 (I2) + 2, 87], en donde I2 es el índice de fluidez expresado en g/10 min, y en donde dicha composición tiene una densidad en el intervalo de igual o mayor que 0, 940 g/cm3.

6. La composición de polietileno según la reivindicación 1, en donde dicha composición de polietileno tiene una resistencia al choque en tracción, expresada en kPa, igual o mayor que 6, 89·[ (-6, 53·10-5) (x4) ]+[ (1, 3·10-2) (x3) ]-[ (9, 68·10-1) (x2) ]+[ (3, 22·10) (x) ]-[ (3, 69·102) ] (en ft·lb/in2, igual o mayor que [ (-6, 53·10-5) (x4) ]+[ (1, 3·10-2) (x3) ]-[ (9, 68·10-1) (x2) ]+[ (3, 22·10) (x) ]-

 

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