EA035180B1 - Полиэтиленовая смола и изделия из нее - Google Patents

Полиэтиленовая смола и изделия из нее Download PDF

Info

Publication number
EA035180B1
EA035180B1 EA201691369A EA201691369A EA035180B1 EA 035180 B1 EA035180 B1 EA 035180B1 EA 201691369 A EA201691369 A EA 201691369A EA 201691369 A EA201691369 A EA 201691369A EA 035180 B1 EA035180 B1 EA 035180B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
accordance
astm
measured
psi
longitudinal direction
Prior art date
Application number
EA201691369A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201691369A1 (ru
Inventor
Марк Леланд
Давид Турнер
Леонардо Кортес
Марк Миллер
Руби Куртис
Original Assignee
Фина Технолоджи, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фина Технолоджи, Инк. filed Critical Фина Технолоджи, Инк.
Publication of EA201691369A1 publication Critical patent/EA201691369A1/ru
Publication of EA035180B1 publication Critical patent/EA035180B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/03—Narrow molecular weight distribution, i.e. Mw/Mn < 3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/26—Use as polymer for film forming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2314/00—Polymer mixtures characterised by way of preparation
    • C08L2314/06—Metallocene or single site catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Полиэтиленовая смола, имеющая реологический параметр широты (параметр а) от 0,28 до 0,36, молекулярно-массовове распределение (MWD) от 2 до 3,5, плотность от 0,918 до 0,950 г/см, при измерении в соответствии с ASTM D792, и индекс расплава (MI2) от 3 до 6, при измерении при 190С и 2.16 кг в соответствии с ASTM D1238. Настоящее изобретение также относится к литым пленкам и покрытиям, содержащим такую полиэтиленовую смолу.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка относится к полиолефинам и способам получения полиолефинов. Более конкретно, настоящая заявка относится к усовершенствованным полиэтиленовым пленкам и покрытиям.
Уровень техники
Традиционное преимущество полиэтилена низкой плотности (LDPE) над линейным полиэтиленом низкой плотности (LLDPE) при процессах экструзии, таких как пленка литьем и покрытие экструзией, заключается в более низком уровне сужения при осуществлении процесса. Сужение относится к склонности пленки стягиваться по кромкам шлицевой головки. Более низкий уровень сужения обеспечивает возможность производства более широкой пленки или покрытия при том же размере головки. В дополнение, такое сужение может утолщать пленку на кромке экструдированной пленки или покрытия, что дает в результате большие потери материала, который приходится подрезать.
Однако LDPE можно ограничить по толщине, до которой его можно вытягивать. Традиционно при меньшей толщине пленка из LDPE рвется, и более тонкую пленку или покрытия в определенных ситуациях создать нельзя. LLDPE обычно лучше вытягивается в более тонкие пленки и покрытия. Что касается конечных свойств пленки или покрытия, некоторые свойства лучше у LLDPE, тогда как другие лучше у LDPE.
Раскрытие изобретения
Один вариант осуществления настоящего изобретения относится к смоле. Смола - это полиэтилен, имеющий реологический параметр широты (параметр а) между 0.20 и 0.40 и молекулярно-массовое распределение MWD между 1 и 6.
Ещё один вариант осуществления настоящего изобретения относится к литой пленке или покрытию. Литая пленка или покрытие включают в себя полиэтиленовую смолу с параметром а между 0.28 и 0.36 и MWD между 2 и 3.5.
Осуществление изобретения
Нижеследующее описание представляет много различных вариантов осуществления или примеров для воплощения различных признаков различных вариантов осуществления. Конкретные примеры компонентов и расстановок даны ниже с тем, чтобы сделать настоящее описание более простым для понимания. Разумеется, это только примеры, которые не претендуют на ограничительный характер.
Здесь описываются варианты осуществления полиэтиленового полимера, которые эффективны при производстве определенных изделий, в частности плёнок, получаемых экструзией с раздувом, либо самих по себе, либо в сочетании с другими полимерами. Эти полиэтиленовые полимеры формируются посредством конкретных металлоценовых катализаторов.
Металлоцены могут включать в себя металлорганические соединения, содержащие два циклопентадиенильных кольца, связанных с атомом металла. Металлоценовые катализаторы обычно включают в себя переходный металл, расположенный между двумя органическими кольцами. Металлоценовые катализаторы являются гомогенными (растворимыми в углеводородах), тогда как катализаторы ЦиглераНатта гетерогенны. Металлоценовые катализаторы характеризуются как комплексные соединения, которые имеют одну или несколько циклопентадиенильных (Ср) групп (замещенных или незамещенных, каждый заместитель может быть одинаковым или различаться), с координированием при помощи переходного металла посредством π связи.
Группы заместителей в группах Ср могут быть линейными, разветвленными или циклическими гидрокарбильными радикалами. Циклические гидрокарбильные радикалы могут дополнительно образовывать иные смежные кольцевые структуры, в том числе, не ограничиваясь таковыми, инденильные, азуленильные и флуоренильные группы. Эти смежные кольцевые структуры могут дополнительно содержать или не содержать заместители гидрокарбильных радикалов, таких как C1-C20 гидрокарбильные радикалы. Например, в некоторых вариантах осуществления, для производства полиэтиленового полимера использовался рац-этиленбис(4,5,6,7-тетрагидро-1-инденил)цирконий дихлорид металлоценовый катализатор.
Любой необходимый процесс(ы) полимеризации можно осуществить при помощи необходимого катализатора(ов) полимеризации. Оборудование, условия процесса, реактивы, добавки и любые другие материалы, которые можно использовать в процессе(процессах) полимеризации, могут меняться в зависимости от необходимой композиции и свойств получаемого полимера. Процессы полимеризации могут включать в себя жидкую фазу, газовую фазу, суспензионную фазу, объёмную фазу, процессы под высоким давлением или любые сочетания таковых (см. патент США № 4,271,060, патент США № 5,001,205, патент США № 5,236,998 и патент США № 5,525,678, патент США № 5,589,555; патент США № 6,420,580; патент США № 6,380,328; патент США № 6,359,072; патент США № 6,346,586; патент США № 6,340,730; патент США № 6,339,134; патент США № 6,300,436; патент США № 6,274,684; патент США № 6,271,323; патент США № 6,248,845; патент США № 6,245,868; патент США № 6,245,705; патент США № 6,242,545; патент США № 6,211,105; патент США № 6,207,606; патент США № 6,180,735 и патент США № 6,147,173, каждый из которых включен в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки.)
Процессы полимеризации газовой фазы в соответствии с настоящим изобретением могут включать
- 1 035180 в себя систему непрерывного цикла. Система непрерывного цикла может включать в себя поток газа возврата, что может включать в себя поток рецикла или иную псевдоожиженную среду, которая нагревается в реакторе посредством тепла полимеризации. Тепло затем удаляется из потока газа возврата при помощи системы охлаждения, внешней относительно реактора. Поток газа возврата, содержащий один или более мономер, может постоянно циркулировать через псевдоожиженный слой в присутствии катализатора в условиях, дающих реакцию. Поток газа возврата может быть удален из псевдоожиженного слоя и направлен назад в реактор. Одновременно может быть удален из реактора полимерный продукт, тогда как свежий мономер может добавляться в качестве замены полимеризированного мономера (полимерного продукта). Процесс газовой фазы может осуществляться при давлении в реакторе в диапазоне от 100 до 500 фунт/кв.дюйм изб. давления, от 200 до 400 фунт/кв.дюйм изб. давления или от 250 до 350 фунт/кв.дюйм изб. давления. Процесс газовой фазы может осуществляться при температуре реакции в диапазоне от 30 до 120°С, от 60 до 115°С, от 70 до 110°С, или от 70 до 95°С (см., например, патент США № 4,543,399; патент США № 4,588,790; патент США № 5,028,670; патент США № 5,317,036; патент США № 5,352,749; патент США № 5,405,922; патент США № 5,436,304; патент США № 5,456,471; патент США № 5,462,999; патент США № 5,616,661; патент США № 5,627,242; патент США № 5,665,818; патент США № 5,677,375 и патент США № 5,668,228, каждый из которых включен в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки.)
Суспензионная фаза может включать в себя формирование суспензий твердого, аэрозольного полимера в жидкой среде полимеризации с добавлением мономеров, катализатора и в качестве дополнения водорода в такую среду. Суспензия может удаляться из реактора периодически или непрерывно. Удаленная суспензия может затем проходить этап сепарации, когда летучие компоненты могут отделяться от полимера и повторно поступать в реактор. Суспензия может дополнительно включать в себя разбавитель, такой как алкан С3-С7 (например, гексан или изобутен), который обычно является жидкостью в условиях полимеризации и относительно инертен. Процесс объёмной фазы подобен процессу суспензионной фазы за тем исключением, что в процессе объёмной фазы жидкая среда также является реагентом (например, мономер). В одном варианте осуществления процесс полимеризации может быть объёмным процессом, суспензионным процессом или объёмно-суспензионным процессом.
В одном варианте осуществления суспензионный процесс или объёмный процесс может осуществляться непрерывно в одном или нескольких петлевых реакторах. Катализатор в качестве суспензии или в качестве сухого подвижного порошка может периодически или непрерывно вводиться в петлю реактора. В альтернативном варианте осуществления в процесс может добавляться водород, что способствует контролю молекулярной массы получаемого полимера. Петлевой реактор может работать при давлении в диапазоне от 27 до 50 бар или от 35 до 45 бар и при температуре в диапазоне от 38 до 121°С. В одном варианте осуществления тепло реакции может удаляться через стену петлевого реактора при помощи любого подходящего способа, такого как труба с двойной оболочкой или теплообменник.
В одном варианте осуществления суспензионный процесс полимеризации может осуществляться в реакторе с перемешиванием, таком как реактор с постоянным перемешиванием среды (CSTR). Можно использовать и иные типы процессов полимеризации, такие как реакторы с перемешиванием, объединенные последовательно, параллельно или с сочетанием такового. Покинув реактор, полимер может быть подвергнут дополнительной обработке, такой как добавление добавок и/или экструзии.
Полиэтилен, выполненный в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения, может иметь плотность в диапазоне от 0,918 до 0,950 г/см3, или от примерно 0,920 до 0,940 г/см3, при измерении в соответствии с ASTM D792. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения полиэтилен может иметь индекс расплава MI2 от 3.0 до 6.0, при измерении с использованием процедур в соответствии с ASTM D1238 (190°С/2.16 кг). Параметр а находится в диапазоне от 0.28 до 0.36. Параметр а (также известный как параметр широты или параметр реологической широты) описан в патенте США № 6,914,113, который включен в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки. MWD (Mw/Mn) в том виде, как это определено по GPC, находится в диапазоне от 2 до 3.5.
Полиэтиленовая смола в соответствии с настоящим изобретением может использоваться в сферах, известных специалистам в данной области техники, в том числе при операциях формования (например, экструзия пленки, листа, трубы и волокон, а также соэкструзия, равно как и литье с раздувом, литье под давлением и роторное формование, и покрытие экструзией). Пленки включают в себя пленки, полученные экструзией с раздувом, ориентированные пленки или пленки, полученные посредством полива, при помощи экструзии, соэкструзии или ламинирования. Полезные пленки - это такие, как усадочные пленки, пленки для пищевых продуктов, упаковочные пленки, герметизирующие пленки, прочные мешки для тяжелых грузов, мешки для бакалейных товаров, упаковка продуктов питания, упаковка для медицинских изделий, коммерческая упаковка, промышленные обкладки и мембраны. Волокна включают в себя узкие полоски, мононити, спиннингование расплава, спиннингование раствора и волокно с получением посредством раздува расплава. Полезные волокна - это такие, как плетеные или не плетеные волокна, которые можно использовать для создания пакетов, мешков, веревки, бечевки, подложки ковров, ковровой пряжи, фильтров, тканей для подгузников, медицинской одежды и геотекстильной ткани. Экструди- 2 035180 рованные изделия включают в себя медицинские трубки, покрытия для проводов и кабелей, а также листы, такие как термоформируемые листы (например, пластиковый гофрированный картон), геомембраны и противофильтрационная облицовка водоёма. Формованные изделия включают в себя одно- и многослойные конструкции в форме бутылок, баков, барабанов, больших полых изделий, жестких контейнеров для пищевых продуктов и игрушек.
В одном варианте осуществления полиэтиленовая смола в соответствии с настоящим изобретением используется для формования пленок. В другом варианте осуществления полиэтиленовая смола используется для формования литых пленок и экструзионных покрытий. При использовании для формования литых пленок или покрытий на поверхности твердых субстратов, таких как полимерные пленки, бумага или картон, полиэтилен, созданный в соответствии с настоящим изобретением, показывает характеристики обработки, которые в некотором отношении подобны LDPE, а в некотором другом отношении подобны LLDPE.
Степень паропроницаемости пленок, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, находится в диапазоне от 0,85 до 1,20 или от 0,90 до примерно 1,1 г/6,45 см2/день/0,254 см (г/100 кв.дюймов/день/мил), при измерении в соответствии с ASTM 1249.
Относительно устойчивости к растяжению: 1% секущий модуль в продольном направлении пленки находится в диапазоне от 117,21 до 158,58 МПа (от 17000 до 23000 psi) или от 124,11 до 151,68 МПа (от 18000 до 22000 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
Относительно прочности при растяжении на пределе текучести в продольном направлении: пленки, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, имеют показатели от 6,20 до 8,96 МПа (от 900 до 1300 psi), или от 6,89 до 8,27 МПа (1000-1200 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А. Относительно прочности на разрыв при растяжении в продольном направлении: пленки, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, имеют показатели от 20,68 до 41,37 МПа (от 3000 до 6000 psi), или от 24,13 до 41,37 МПа (от 3500 до 6000 psi), или от 27,58 до 37,92 МПа (от 4000 до 5500 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А. Относительно прочности при растяжении на пределе текучести в поперечном направлении: пленки, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, имеют показатели от 6,20 до 8,96 МПа (от 900 до 1300 psi) или от 6,89 до 8,62 МПа (1000-1250 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А. Относительно прочности на разрыв при растяжении в поперечном направлении: пленки, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, имеют показатели от 17,24 до 44,82 МПа (от 2500 до 6500 psi), или от 20,68 до 41,37 МПа (от 3000 до 6000 psi), или от 24,13 до 37,92 МПа (от 3500 до 5500 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А. Относительно показателя предела растяжения в продольном направлении: пленки, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, имеют от 8 до 16% или от примерно 9 до 15%, при измерении в соответствии с ASTM D882, А. Относительно разрыва в продольном направлении: пленки, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, имеют относительное удлинение от 500 до 1100% или от 600 до 1000%, при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
Пример
Эксперимент проводился на опытной линии литья пленки. Литая пленка производилась из различных полиэтиленовых полимеров, и оценивалась производительность каждого процесса. Этими полиэтиленовыми полимерами были полиэтилен, произведенный при помощи рац-этиленбис(4,5,6,7-тетрагидро1-инденил)цирконий дихлорид металлоценового катализатора, в соответствии с настоящим изобретением, при индексе расплава (MI2) 4.5 и плотности 0.925 г/куб.см, (образец), LDPE с индексом расплава (MI2) ) 4.5 и плотности 0.925 г/куб.см и LLDPE при индексе расплава (MI2) 2.0 и плотности 0.919 г/куб.см.
В качестве экструдера для производства пленок литьем использовалась установка Davis-Standard Mini-Co-Extrusion, оборудованная двумя дополнительными экструдерами диаметром 1 дюйм и одним основным экструдером диаметром полдюйма. Использовался только основной экструдер на максимальной пропускной способности 40 фунтов в час. Основной экструдер работал в паре с блоком подачи Cloeren и выносной головкой с угловым подводящим каналом шириной десять дюймов. Г оловка была установлена под углом 45° таким образом, что расплавленная завеса падала вертикально на охлаждающий барабан.
Цилиндр экструдера был оборудован четырьмя зонами нагрева: зона 1 = 204,44°С (400°F), зона 2 = 210°С (410°F), зона 3 = 215,56°С (420°F) и зона 4 = 221,11°С (430°F). Температура расплава поддерживалась на уровне 211,67°С (413°F).
Температура адаптера блока подачи была 170°С (338°F), температура блока подачи была 202,78°С (397°F). Температура головки поддерживалась на уровне 232,22°С (450°F). Скорость вращения винта экструдера составляла 27.6 оборотов в минуту.
Сужение измерялось как разница в ширине в дюймах расплавленной завесы, когда она выходила из головки, и её ширины в дюймах, когда она прилипала к охлаждающему барабану. В этом примере расплавленная завеса для LLDPE была 25,4 см (10 дюймов), тогда как ширина пленки была 20,32 см (8 дюймов), то есть сужение было 5,08 см (2 дюйма). Стабильность экструзии основывалась на стабильно
- 3 035180 сти ширины расплавленной завесы во время экструзии.
Способность смолы вытягиваться в более тонкую пленку количественно определялась посредством ступенчатого увеличения скорости охлаждающего барабана и намоточной машины до тех пор, пока пленка не рвалась. Скорость охлаждающего барабана записывалась, когда пленка рвалась. Как это показано в табл. 1 ниже, чем больше скорость барабана, тем дальше смола могла вытянуться. Образец имел уровень сужения ближе к таковому LDPE, при этом демонстрируя характеристики вытягивания, более похожие на таковые LLDPE.
Таблица 1
Материал Сужение (дюймы (1 дюйм=2,54 см)) Скорость барабана (футов в минуту (1 фут/мин=0,005 м/с))
LDPE 0.75 20
Образец 1 70
LLDPE 2 70
При использовании описанного выше оборудования эти три типа полиэтилена были превращены в пленки толщиной 50,8 мк (2 мил [миллидюйма]) для сравнения относительных реологических свойств. Как показано в табл. 2 ниже, для всех проверенных свойств пленки, полученные из образца, либо превосходили таковые LLDPE и LDPE, или соответствовали лучшему у этих двух материалов. Более конкретно, в случае с оптическими характеристиками, значения белесоватости и глянца пленок, полученных из образца, были более близки к таковым у LLDPE, нежели у LDPE, при этом LLDPE был лучшим из этих двух. Подобным образом энергия пробоя и усилие растяжения в продольном направлении образца были более близки к таковым значениям у LLDPE. Что касается степени паропроницаемости (WVTR), определения ударной прочности плёнок падающим заострённым грузом и сопротивления разрыву, образец показал лучшие свойства пленки из всех трех материалов.
- 4 035180
Таблица 2
Испытание Значения LLDPE Образец LDPE Ед. измерения
Оптические характеристик и белесоватость глянец (45°) 6.2 78 8.3 72 13.1 38 % %
WVTR Проницаемость (за 1 мил (25,4 мк)) г/100 кв.дюймов/ден ь мил (г/6,45 см2/день/0,254 см)
Воздействие Заостренный груз 181 200 144 г
Пробой Общая энергия Сила и разрыв Растяжение и разрыв 2.436 3.15 1.11 2.016 3.34 0.94 1.238 3.34 0.69 дюйм-фунт (0,11 Ньютонметр) фунт (4,5 Ньютон) дюйм (2,54 см)
Секущий модуль 1% секущий модуль, продольное направление 20200 20700 18100 psi (0,0069 МПа)
Инстрон Прочность при растяжении, переход через предел текучести, продольное направление 1200 1100 1000 psi (0,0069 МПа)
Прочность при растяжении, разрыв, продольное направление 5000 4400 1800 psi (0,0069 МПа)
Прочность при растяжении, переход через предел текучести, 1140 1140 1100 psi (0,0069 МПа)
- 5 035180
поперечное направление
Прочность при растяжении, разрыв, поперечное направление 3700 4700 2600 psi (0,0069 МПа)
Предел растяжения в продольном направлении 12.8 12.4 11.5 %
Разрыв при растяжении, продольное направление 785 796 549 %
разрыв по Элмендорфу Прочность при разрыве продольное направление 350 390 420 г
Прочность при разрыве поперечное направление 470 640 270 г
Соотношение разрыва поперечное направление/ продольное направление 1.4 1.6 0.6
Реологический анализ осуществлялся для каждой из трех пленок. Использовался реометр для измерения напряжения ТА Instruments ARES, с параллельными пластинами для сбора данных по реакции на срез при трех температурах (230, 200, 170°С) и многочисленных частотах. Затем использовалась суперпозиция времени-температуры для приведения трех пакетов данных к одной температуре с созданием мастер-кривой. Затем использовалась модель вязкости Карро-Ясуда (CY) для сопоставления с мастеркривой с получением CY-параметров, описывающих такую кривую.
Сопоставление данных по Карро-Ясуда разделило поведение, при утончении, при срезе, на компоненты времени расслабления и реологической широты.
Результаты сопоставления показаны в табл. 3. Данные демонстрируют, что параметр широты образца ближе к таковому у LDPE, нежели LLDPE. Параметр широты, который представляет реологическую широту материала, согласуется с меньшим сужением, из имевшего место в процессе экспериментов. В то же время, более высокая степень ориентации, имевшая место среди данных по разрыву (соотношение разрыва в табл. 2) у образца подобно таковым у LLDPE. Эти результаты отражают более сильную тенденцию к ориентации материала при срезе. Для лучшего объяснения этого свойства рассчитывается молекулярное распределение масс (MWD) как отношение среднемассовой молекулярной массы (Mw) к среднечисловой молекулярной массе (Mn) из данных GPC, взятых относительно стандартов по полистиролу, с расчетом для всех трех материалов. Это значение приводится в табл. 3 ниже. Более низкие значения, такие как те, что соответствуют образцу и LLDPE, указывают на материал, который сильнее ориентируется при срезе, позволяя вытягивать такой материал до меньшей толщины в процессе получения пленок или покрытия литьем, чем это возможно для LDPE.
- 6 035180
Таблица 3
Параметр Образец LDPE LLDPE Ед. измерения
Энергия активации Еа 30.2 47.2 27.7 кДж/моль
Показатель степени η 0 0 0
Вязкость при нулевом сдвиге 2255 4612 5890 Па · с
Период релаксации 0.001 0.014 0.01 с
Параметр широты а 0.33 0.29 0.40
Температура То 190 190 190 °C
MWD(Mw/Mn) 2.6 6.6 3.9
Приведенное выше очерчивает признаки нескольких вариантов осуществления, таким образом, средний специалист в данной области техники может лучше понять аспекты настоящего изобретения. Такие признаки могут быть заменены любой из многочисленных эквивалентных альтернатив, и только некоторые из них приведены здесь. Средний специалист в данной области техники признает, что настоящее изобретение можно легко использовать в качестве основы при разработке или внесении изменений в другие процессы и конструкции, для достижения тех же целей и/или получения тех же преимуществ, которые обеспечиваются вариантами осуществления, представленными здесь. Средний специалист в данной области техники также поймет, что такие эквивалентные построения не выходят за пределы существа и объёма настоящего изобретения и что возможны различные изменения, замены или модификации без отступления от существа и объёма настоящего изобретения.
Там, где численные диапазоны или ограничения выражены явно, такие явные диапазоны или ограничения следует понимать как включающие итеративные диапазоны или ограничения подобных величин, попадающих в явно выраженные диапазоны или ограничения (например, от примерно 1 до примерно 10 включает в себя 2, 3, 4 и т.д.; больше, чем 0.10 включает в себя 0.11, 0.12, 0.13 и т.д.).
При том, что вышеупомянутое затрагивает варианты осуществления, версии и примеры настоящего изобретения, которые приведены для того, чтобы позволить среднему специалисту в данной области техники создавать и использовать описанное, при сочетании информации из этого патента с имеющейся информацией и технологией, настоящее описание не ограничивается только этими конкретными вариантами осуществления, версиями и примерами. Также, в рамках данного изобретения, аспекты и варианты осуществления, описанные в данной заявке, можно использовать и сочетать с любым другим вариантом осуществления и/или аспектом, описанным в данной заявке, и, соответственно, данное изобретение охватывает любые и все сочетания вариантов осуществления и/или аспектов, описанных в данной заявке. Другие и дополнительные варианты осуществления, версии и примеры данного изобретения могут быть выведены без отступления от объёма данного изобретения, как это определено формулой изобретения, приведенной далее.

Claims (15)

1. Полиэтиленовая смола, имеющая реологический параметр широты (параметр а) от 0,28 до 0,36, молекулярно-массовое распределение (MWD) от 2 до 3,5, плотность от 0,918 до 0,950 г/см3, при измерении в соответствии с ASTM D792, и индекс расплава (MI2) от 3 до 6, при измерении при 190°С и 2,16 кг в соответствии с ASTM D1238.
2. Литая пленка, содержащая полиэтиленовую смолу по п.1.
3. Пленка по п.2, отличающаяся тем, что она имеет степень паропроницаемости от 0,85 до 1,20 г/6,45 см2/день/0,254 см (г/100 кв.дюймов/день/мил), при измерении в соответствии с ASTM 1249.
4. Пленка по п.2, отличающаяся тем, что 1% секущий модуль в продольном направлении пленки находится в диапазоне от 117,21 до 158,58 МПа (от 17000 до 23000 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
5. Пленка по п.2, отличающаяся тем, что она имеет прочность при растяжении на пределе текучести в продольном направлении от 6,20 до 8,96 МПа (от 900 до 1300 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
6. Пленка по п.2, отличающаяся тем, что она имеет прочность при растяжении на пределе текучести в поперечном направлении от 6,20 до 8,96 МПа (от 900 до 1300 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
7. Пленка по п.2, отличающаяся тем, что она имеет относительное удлинение при растяжении на пределе текучести в продольном направлении от 8 до 16%, при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
- 7 035180
8. Пленка по п.2, отличающаяся тем, что она имеет относительное удлинение при разрыве в продольном направлении от 500 до 1100%, при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
9. Покрытие, содержащее полиэтиленовую смолу по п.1.
10. Покрытие по п.9, отличающееся тем, что оно имеет степень паропроницаемости от 0,85 до 1,20 г/6,45 см2/день/0,254 см (г/100 кв.дюймов/день/мил), при измерении в соответствии с ASTM 1249.
11. Покрытие по п.9, отличающееся тем, что 1% секущий модуль в продольном направлении покрытия находится в диапазоне от 117,21 до 158,58 МПа (от 17000 до 23000 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
12. Покрытие по п.9, отличающееся тем, что оно имеет прочность при растяжении на пределе текучести в продольном направлении от 6,20 до 8,96 МПа (от 900 от 1300 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
13. Покрытие по п.9, отличающееся тем, что оно имеет прочность при растяжении на пределе текучести в поперечном направлении от 6,20 до 8,96 МПа (от 900 от 1300 psi), при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
14. Покрытие по п.9, отличающееся тем, что оно имеет относительное удлинение при растяжении на пределе текучести в продольном направлении от 8 до 16%, при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
15. Покрытие по п.9, отличающееся тем, что оно имеет относительное удлинение при разрыве в продольном направлении от 500 до 1100%, при измерении в соответствии с ASTM D882, А.
EA201691369A 2014-01-31 2015-01-30 Полиэтиленовая смола и изделия из нее EA035180B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/169,737 US9206293B2 (en) 2014-01-31 2014-01-31 Polyethyene and articles produced therefrom
PCT/US2015/013662 WO2015116889A1 (en) 2014-01-31 2015-01-30 Polyethylene and articles produced therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691369A1 EA201691369A1 (ru) 2016-12-30
EA035180B1 true EA035180B1 (ru) 2020-05-12

Family

ID=53754271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691369A EA035180B1 (ru) 2014-01-31 2015-01-30 Полиэтиленовая смола и изделия из нее

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9206293B2 (ru)
EP (1) EP3099665A4 (ru)
JP (2) JP2017504703A (ru)
CN (1) CN105980355A (ru)
CA (1) CA2936639C (ru)
EA (1) EA035180B1 (ru)
MX (1) MX2016009244A (ru)
WO (1) WO2015116889A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3026098A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-03 Nova Chemicals Corporation Narrow polyethylene homopolymer compositions having good barrier properties

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6777520B2 (en) * 2000-07-01 2004-08-17 Fina Technology, Inc. High density polyethylene barrier grade resins and films, methods for making same
US6914113B2 (en) * 2002-07-25 2005-07-05 Fina Technology, Inc. Film clarity and rheological breadth in polyethylene resins
US20070098937A1 (en) * 2003-01-17 2007-05-03 Fina Technology, Inc. High gloss polyethylene articles
US20080004411A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polyethylene film having improved mechanical and barrier properties and method of making same

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271060A (en) 1979-09-17 1981-06-02 Phillips Petroleum Company Solution polymerization process
US4588790A (en) 1982-03-24 1986-05-13 Union Carbide Corporation Method for fluidized bed polymerization
US4543399A (en) 1982-03-24 1985-09-24 Union Carbide Corporation Fluidized bed reaction systems
NL8700305A (nl) * 1987-02-10 1988-09-01 Stamicarbon Werkwijze voor het vervaardigen van vlakfolie uit hogedichtheid polyetheen.
US4780264A (en) * 1987-05-22 1988-10-25 The Dow Chemical Company Linear low density polyethylene cast film
US5001205A (en) 1988-06-16 1991-03-19 Exxon Chemical Patents Inc. Process for production of a high molecular weight ethylene α-olefin elastomer with a metallocene alumoxane catalyst
FR2634212B1 (fr) 1988-07-15 1991-04-19 Bp Chimie Sa Appareillage et procede de polymerisation d'olefines en phase gazeuse dans un reacteur a lit fluidise
US5236998A (en) 1991-03-07 1993-08-17 Occidental Chemical Corporation Process for the manufacture of linear polyethylene containing α-alkene commonomers
US5589555A (en) 1991-10-03 1996-12-31 Novacor Chemicals (International) S.A. Control of a solution process for polymerization of ethylene
US5582923A (en) * 1991-10-15 1996-12-10 The Dow Chemical Company Extrusion compositions having high drawdown and substantially reduced neck-in
US5352749A (en) 1992-03-19 1994-10-04 Exxon Chemical Patents, Inc. Process for polymerizing monomers in fluidized beds
US5436304A (en) 1992-03-19 1995-07-25 Exxon Chemical Patents Inc. Process for polymerizing monomers in fluidized beds
US5456471A (en) 1992-08-18 1995-10-10 Macdonald; Donald K. Golf practice apparatus and fabricating process
US5317036A (en) 1992-10-16 1994-05-31 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Gas phase polymerization reactions utilizing soluble unsupported catalysts
US5462999A (en) 1993-04-26 1995-10-31 Exxon Chemical Patents Inc. Process for polymerizing monomers in fluidized beds
JP3077940B2 (ja) 1993-04-26 2000-08-21 エクソン・ケミカル・パテンツ・インク 流動層重合法のための安定な操作条件を決定する方法
ZA943399B (en) 1993-05-20 1995-11-17 Bp Chem Int Ltd Polymerisation process
US6245705B1 (en) 1993-11-18 2001-06-12 Univation Technologies Cocatalysts for metallocene-based olefin polymerization catalyst systems
US5525678A (en) 1994-09-22 1996-06-11 Mobil Oil Corporation Process for controlling the MWD of a broad/bimodal resin produced in a single reactor
US5616661A (en) 1995-03-31 1997-04-01 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for controlling particle growth during production of sticky polymers
US5677375A (en) 1995-07-21 1997-10-14 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for producing an in situ polyethylene blend
US5665818A (en) 1996-03-05 1997-09-09 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation High activity staged reactor process
US5627242A (en) 1996-03-28 1997-05-06 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for controlling gas phase fluidized bed polymerization reactor
US6242545B1 (en) 1997-12-08 2001-06-05 Univation Technologies Polymerization catalyst systems comprising substituted hafinocenes
US6207606B1 (en) 1998-05-15 2001-03-27 Univation Technologies, Llc Mixed catalysts and their use in a polymerization process
US6245868B1 (en) 1998-05-29 2001-06-12 Univation Technologies Catalyst delivery method, a catalyst feeder and their use in a polymerization process
US7354880B2 (en) 1998-07-10 2008-04-08 Univation Technologies, Llc Catalyst composition and methods for its preparation and use in a polymerization process
US6147173A (en) 1998-11-13 2000-11-14 Univation Technologies, Llc Nitrogen-containing group 13 anionic complexes for olefin polymerization
US6180735B1 (en) 1998-12-17 2001-01-30 Univation Technologies Catalyst composition and methods for its preparation and use in a polymerization process
US6339134B1 (en) 1999-05-06 2002-01-15 Univation Technologies, Llc Polymerization process for producing easier processing polymers
US6346586B1 (en) 1999-10-22 2002-02-12 Univation Technologies, Llc Method for preparing a supported catalyst system and its use in a polymerization process
US6380328B1 (en) 1999-12-10 2002-04-30 Univation Technologies, Llc Catalyst systems and their use in a polymerization process
US6271323B1 (en) 1999-10-28 2001-08-07 Univation Technologies, Llc Mixed catalyst compounds, catalyst systems and their use in a polymerization process
US6274684B1 (en) 1999-10-22 2001-08-14 Univation Technologies, Llc Catalyst composition, method of polymerization, and polymer therefrom
US6420580B1 (en) 1999-11-05 2002-07-16 Univation Technologies, Llc Catalyst compositions and method of polymerization therewith
US6340730B1 (en) 1999-12-06 2002-01-22 Univation Technologies, Llc Multiple catalyst system
US7041617B2 (en) * 2004-01-09 2006-05-09 Chevron Phillips Chemical Company, L.P. Catalyst compositions and polyolefins for extrusion coating applications
US6359072B1 (en) 2000-02-16 2002-03-19 Univation Technologies, Llc Polyethylene films having improved optical properties
US20030030174A1 (en) * 2000-07-01 2003-02-13 Gray Steven D. Linear high density polyethylene resins and films, methods and systems for making same
US6984698B2 (en) * 2001-01-31 2006-01-10 Fina Technology, Inc. Polyethylene films for barrier applications
ATE354593T1 (de) * 2001-07-03 2007-03-15 Total Petrochemicals Res Feluy Lineare polyethylenharze und polyethylenschichten mit hoher dichte, verfahren und systeme zu deren herstellung
CA2366519C (en) * 2001-12-24 2009-05-05 Nova Chemicals Corporation Cast films
US7148298B2 (en) * 2004-06-25 2006-12-12 Chevron Phillips Chemical Company, L.P. Polymerization catalysts for producing polymers with low levels of long chain branching
US20050288461A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Jensen Michael D Polymerization catalysts for producing polymers with low levels of long chain branching
US8828529B2 (en) * 2010-09-24 2014-09-09 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst systems and polymer resins having improved barrier properties
US9234055B2 (en) * 2010-09-30 2016-01-12 Dow Global Technologies Llc Polymerization process to make low density polyethylene
WO2013006409A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Dow Global Technologies Llc Polyethylene with high melt strength for use in extrusion coating
US8937139B2 (en) * 2012-10-25 2015-01-20 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst compositions and methods of making and using same
US8895679B2 (en) * 2012-10-25 2014-11-25 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst compositions and methods of making and using same
US9840570B2 (en) * 2013-03-11 2017-12-12 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Medium density polyethylene compositions
US20150322184A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Chevron Phillips Chemical Company Lp High Performance Moisture Barrier Films at Lower Densities

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6777520B2 (en) * 2000-07-01 2004-08-17 Fina Technology, Inc. High density polyethylene barrier grade resins and films, methods for making same
US6914113B2 (en) * 2002-07-25 2005-07-05 Fina Technology, Inc. Film clarity and rheological breadth in polyethylene resins
US20070098937A1 (en) * 2003-01-17 2007-05-03 Fina Technology, Inc. High gloss polyethylene articles
US20080004411A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polyethylene film having improved mechanical and barrier properties and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
MX2016009244A (es) 2016-09-09
CA2936639C (en) 2021-11-30
EP3099665A4 (en) 2017-10-04
US20150218322A1 (en) 2015-08-06
CA2936639A1 (en) 2015-08-06
EA201691369A1 (ru) 2016-12-30
WO2015116889A1 (en) 2015-08-06
US9206293B2 (en) 2015-12-08
JP2020059855A (ja) 2020-04-16
EP3099665A1 (en) 2016-12-07
JP2017504703A (ja) 2017-02-09
CN105980355A (zh) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2956435C (en) Bimodal polyethylene resins having good film processability
CN106414523B (zh) 高透明度低雾度组合物
US8580893B2 (en) Methods for improving multimodal polyethylene and films produced therefrom
WO2008003020A9 (en) Polyethylene film having improved mechanical and barrier properties and method of making same
ES2579317T3 (es) Sistemas catalíticos multicomponente y procedimientos de polimerización para formar polímeros de distribución amplia de composición
JP6020975B2 (ja) ポリオレフィン樹脂フィルム
US11066499B2 (en) Medium density polyethylene compositions
WO2013096308A2 (en) Methods for improving multimodal polyethylene and films produced therefrom
EA035180B1 (ru) Полиэтиленовая смола и изделия из нее
JP6024812B2 (ja) ポリオレフィン樹脂フィルム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM