[发明专利]用于吹塑的新的聚合物组合物

说明书

说明

本发明涉及一种新的聚合物组合物、制造所述聚合物组合物的方法、所述聚合物组合物在吹塑容器中的用途以及通过所述过程得到的容器。

对于吹塑应用，通常需要PE树脂来组合良好的加工性、成品的高表面品质和机械性质(刚性、抗冲击性、环境应力开裂抗性)的良好平衡。对于齐格勒产品，先前难以同时实现这些性质。专门的应用要求聚乙烯实现另外的性质。

使用齐格勒催化剂生产的聚合物组合物可通过在一系列两个或更多个反应器中聚合而得到，其中在不同的条件下进行聚合，使得最终导致包含不同聚合物部分的多模态聚合物组合物，所述不同聚合物部分具有不同分子量、不同分子量分布和不同密度。这些多模态聚合物组合物可显示在恒定的单一聚合条件下的聚合不能实现的聚合物性质。制造这些通过齐格勒催化得到的多模态聚合物组合物用于吹塑罐和容器描述于例如EP-1228101。使用齐格勒催化剂确保产生的聚合物的良好加工性质，并且允许得到良好的机械性质，特别是良好的环境应力开裂抗性(ESCR)。尤其是在工业中，由聚乙烯材料制备的桶和容器通常用于包装和运输化学品或其它危险物质，这样的PE材料是优越的，因为相应的吹塑制品具有优良的刚性和应力开裂抗性。当用于中等或大容器时，模塑制品显示良好的尺寸稳定性更加重要。

适于吹塑大容器的聚合物组合物通常使用Phillips类型氧化铬催化剂生产，已知该聚合物组合物显示非常小的翘曲，但是受困于非常宽的分子量分布，不适于多模态产品工程。这样生产的聚合物组合物在吹塑过程期间显示典型的间隙溶胀行为，其通常不同于使用齐格勒催化剂生产的聚合物组合物，如果与铬催化剂产物相比，使用齐格勒催化剂生产的聚合物组合物通常具有较低的间隙溶胀。

在WO2004/058878中，描述了一种聚乙烯组合物，其使用齐格勒催化剂在一系列三个反应器中生产。这种聚乙烯组合物显示有利的性质，然而，在吹塑过程期间组合物显示溶胀行为，其不同于通常应用的铬催化剂聚合物产物。对于吹塑操作，这种不同的溶胀行为可引起问题，因为可能需要对偏离的溶胀行为调节机器。

本发明的一个目的是找到适于吹塑容器(特别是体积为100-2000升的大容器)的新的聚合物组合物，其可在专用于使用齐格勒催化剂的生产设备中生产，在从模具释放并冷却至环境温度后，赋予模塑制品提高的尺寸稳定性，并且在吹塑过程中显示与使用铬催化剂通常得到的聚合物组合物的性质类似的加工性质。

根据本发明，通过包含乙烯均聚物和/或乙烯与C₃-C₈ α-烯烃的共聚物的聚合物组合物实现该目的，所述聚合物组合物的密度为0.940-0.949 g/cm³，根据DIN EN ISO 1133:2005，条件G，在190℃和21.6 kg下，熔体指数(HLMI)为3-7 g/10分钟，并且Hostalen长链支化指数(HLCBI)为3-8，通过在一系列至少两个聚合反应器中用一种或多种齐格勒催化剂聚合，生产所述聚合物组合物。

已发现Hostalen长链支化指数(HLCBI)为用于描述多模态聚合物组合物的流变学性质的非常合适的指数。其为从常见的流变学和分子量参数导出的指数，并且是在聚合物组合物中长链支化的平均程度的良好代表。HLCBI为根据以下等式计算的无量纲指数：

其中：

M_z和M_w为分子量分布的第三和第二(或重均)矩量，通过与多角度激光散射偶联的凝胶渗透色谱法(GPC-MALLS)测定。该方法的更详细的描述可在实验部分中找到。对于数据记录和由通过实验得到的分子量分布曲线计算M_z和M_w值，可使用商业GPC软件(对于本发明，得自：hs GmbH，Hauptstra?e 36，D-55437 Ober-Hilbersheim)。

g_Mz为在分子量M=M_z时的支化因子。对于每一个洗脱的聚合物部分，支化因子定义为测量的聚合物旋转运动半径的均方根(rms)与线性PE参照物的旋转运动半径rms之间的比率，也就是