[发明专利]高密度聚乙烯组合物和封闭机构

说明书

发明领域

本发明公开内容的主题一般地涉及由聚乙烯组合物形成的封闭机构(closure)和更特别地涉及给予高水平的活-铰链耐久性的高密度聚乙烯组合物和封闭机构。

聚丙烯(PP)常规地主导活-铰链分配封闭机构市场，因为它容易加工且具有良好的铰链耐久性特征。另外，它广泛地可获得且当用于这些目的时相对于聚乙烯历史上具有有利的经济性。与PP总体性能平衡有关的这些特性使得它成为活-铰链封闭机构应用以及许多模塑应用的常见选择。

然而，归因于工业和市场动力的成本增加，历史上PP有利的经济性近年来受到挑战。增加的价格易变性和高成本导致了在北美PP生产量下降，从而进一步挑战供应的可获得性以及增加材料使用者的日用品成本压力。相对于PP，高密度聚乙烯(HDPE)提供有利的下落冲击和低温韧性。这些特征可使得能进一步设计模塑包装的灵活性和增加的性能特征，特别是在活-铰链分配封闭机构区域内。然而，当使用已知HDPE组合物时，相对于PP，铰链的耐久性不那么可接受。另外，从PP转换成HDPE常常引入尺寸差异，这种尺寸差异可能要求昂贵的投资花费和加工投资。本发明公开内容的主题涉及克服或者至少减少以上列出的一个或多个问题的影响。

发明概述

公开了一种高密度聚乙烯(HDPE)组合物，它可经济地用于常规注塑工艺中且得到超过在相当的应用中使用的常规HDPE材料的铰链耐久性。所公开的HDPE组合物可用于形成具有活-铰链功能的分配封闭机构，它具有与PP-基分配封闭机构相当的加工和应用性能，从而克服HDPE的许多历史缺陷作为在这些应用中和更一般地在模塑制品领域中的PP的替代品。在许多情况下，所公开的HDPE组合物可充当聚丙烯的直接替代品。

附图简述

图1是对于数个对比和示范性实施方案来说，粘度作为剪切速率的函数的图表。

图2是对于数个对比和示范性实施方案来说，校正的剪切粘度作为校正的剪切速度的函数的图表。

图3是从图4和5中例举的偏置双带铰链封闭机构实施方案的顶部获取的详细透视图。

图4是在打开的位置中示出的偏置双带铰链封闭机构实施方案的顶部获取的透视图。

图5是在从打开的位置中示出的图4中偏置双带铰链封闭机构实施方案的底部获取的透视图。

图6是在打开的位置中示出的封闭机构中碟形铰链设计的实施方案的顶部详细俯视图。

图7是从顶部获取的图6的碟形铰链实施方案的详细透视图。

图8是从顶部获取的图6的碟形铰链实施方案的额外详细透视图。

图9是具有双带活铰链的中心铰接的凸轮封闭机构的实施方案的顶部俯视图。

图10是沿着线A-A获取的图9的截面正视图。

图11是封闭机构的未偏置铰链部分的实施方案的详细截面正视图。

图12是不具有偏置元件(bias element)的开放构造内活铰链封闭机构的实施方案的透视图。

图13是不具有偏置元件的开放构造内活铰链封闭机构的另一实施方案的透视图。

发明详述

公开了一种HDPE组合物，它能制成具有活-铰链特征且显示出良好耐久性的模塑制品。所公开的HDPE组合物包括密度为0.940-0.968g/cm³且熔体指数I_2.16为0.5-10.0dg/min和熔体流动比(在190℃下的流动指数I_21.6除以在190℃下的熔体指数I_2.16)为至少25、更优选至少50、仍然更优选至少55的至少第一高密度聚乙烯(HDPE)树脂。

在优选的实施方案中，组合物包括熔体指数I_2.16为大于10dg/min且熔体流动比小于或等于30或者小于或等于25的HDPE的第二树脂。在一些实施方案中，优选第一HDPE树脂的M_z(这通过GPC测定)为大于200,000，优选大于220,000。在John M.Dealy的Structure and Rheology of Molten Polymers-from Structure to Flow Behavior and Back Again中描述了M_z。第一HDPE组分优选为模塑制品重量的10-90％，更优选10-50％，而第二HDPE树脂优选为90-10％，更优选50-90％。