CN108368312A - 使用由双峰聚乙烯组合物制成的密封盖的热灌装法 - Google Patents
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Abstract
用于热灌装密封盖和方法的双峰聚乙烯组合物。
Description
技术领域
本公开涉及使用由双峰聚乙烯组合物制成的密封盖(closure)的热灌装法。
背景技术
热灌装技术常用于饮料,例如饮品、果汁、乳品、茶、运动饮料和调味水的装瓶。通常,在热灌装应用中用于包装这些材料的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET瓶重量轻并且强韧。
典型的热灌装法涉及下列步骤。将热液体饮料在升高的温度,通常大约70至大约93℃下在正压下经15至30秒的时间间隔添加到塑料瓶中。然后立即用塑料密封盖密封该瓶子或容器并向其一侧倾斜或倒置。热液体与密封盖的接触将密封盖灭菌。倒置可持续例如大约15秒,或足以将密封盖内部灭菌的时间。在密封盖内部灭菌后,可以将瓶子冷却到例如大约40℃。
为了恰当适用于热灌装法,该密封盖应该由提供耐热性(例如在热灌装法中发生的热/冷循环过程中的抗变形性)、良好密封性质以防漏和抗裂纹扩展性的材料制成。
如最近的ANTEC®出版物,“Deformation Measurement, Modeling and Morphology Study for HDPE Caps and Closures”, XiaoChuan (Alan) Wang, 2015年3月23-25日, Orlando, FL, USA中论述,由于它们的复杂几何形状和相对较小的尺寸,难以直接研究塑料密封盖的变形性质。用于蠕变性质(例如拉伸蠕变、挠曲蠕变和压缩蠕变)的标准试验,如ASTM D-2990中描述的那些使用标准压塑试样或板,而非密封帽(cap)或密封盖本身。此外,在使用利用标准化板的标准化测试时,可能没有呈现由注塑或连续压塑技术形成的模制密封盖中存在的最终聚合物形态。因此,开发出报告成品密封盖的变形性质的方法。该方法使用模型评估“原样密封盖(as is closure)”在不同瞬时应力、时间和温度下的变形。为了将密封盖变形适当建模,除去附着至密封盖的任何防拆封环(tamper-evidentring)。
我们现在已经发现,对包含高密度聚乙烯组合物的密封盖采用该方法和模型使得能够选择特别适用于热灌装密封盖和方法的聚合物组合物。
发明内容
本公开显示某些双峰聚乙烯组合物适用于制造用于热灌装法的密封盖。
本公开还考虑了双峰聚乙烯组合物用于无菌灌装法的用途。
最近开发的模型和一系列试验用于证实适合热灌装或无菌灌装应用的那些密封盖特征。
提供一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中、用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5;且其中所述双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn;至少0.949 g/cm3的密度、0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;小于500,000的MZ;小于1.53的应力指数和至少20 hrs的ESCR条件B(10% IGEPAL)。
提供密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含双峰聚乙烯组合物,其包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5;且其中所述双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn;至少0.949 g/cm3的密度、0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;小于500,000的MZ;小于1.53的应力指数和至少20 hrs的ESCR条件B(10% IGEPAL)。
提供一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中;用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口,所述双峰聚乙烯组合物具有0.949g/cm3至0.960 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
提供密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含具有0.949 g/cm3至0.960g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2的双峰聚乙烯组合物,其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
提供一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中;用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口,所述双峰聚乙烯组合物具有至少0.949 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
提供密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含具有至少0.949 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2的双峰聚乙烯组合物,其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
附图简述
图1A. 图1A显示实施例1中所用的单峰聚乙烯组合物的凝胶渗透色谱图。
图1B. 图1B显示实施例2中所用的双峰聚乙烯组合物的凝胶渗透色谱图。
图2A. 图2A显示用于密封盖变形测试的探头的平面图。该视图显示接触密封盖上表面的探头底侧。
图2B. 图2B显示用于密封盖变形测试的探头的部分透明透视图。
图3. 图3显示用于变形应力测试的密封盖夹持器的平面图(指出螺钉位置)。该视图显示接收密封盖的下环形边缘的夹持器上表面。
图4. 图4显示实施例1和实施例2的密封盖的实际和拟合压缩变形数据。
实施本发明的最佳模式
灌装法
本公开涉及密封盖在具有至少一个使密封盖内部(和任选容器、瓶子等)与在升高的温度或高于环境温度或高于室温或高于大约20℃的温度或高到足以破坏在食用时可能造成疾病的微生物的任何温度(例如高到足以将密封盖灭菌和/或将该液体巴氏灭菌的温度)下的液体接触的步骤的灌装/密封法中的用途。涉及使用密封盖密封含有在升高的温度下的液体的容器、瓶子等的步骤的方法包括例如热灌装法和在一些情况下无菌灌装法。本公开不限于任何特定最终用途或方法,只要为最终使用或在该方法的过程中使密封盖与在升高的温度下的液体接触并用于密封容器、瓶子等。
在本公开中,术语“热液体”和“热饮料”可互换使用并且意味着液体已被加热到高于环境温度或室温或高于大约20℃,或高到足以破坏在食用时可能造成疾病的微生物的任何温度(例如高到足以将该液体或饮料巴氏灭菌的温度)。
在本公开的实施方案中,热液体是已被加热到大约21℃至大约150℃的液体,并进一步包括在这一范围内的所有数值和更窄范围,例如大约70℃至大约150℃,或大约70℃至大约145℃,或大约80℃至大约150℃,或大约80℃至大约145℃,或大约21℃至大约100℃,或大约30℃至大约100℃,或大约30℃至大约98℃,或大约30℃至大约95℃,或大约30℃至大约93℃,或大约50℃至大约100℃,或大约50℃至大约98℃,或大约50℃至大约95℃,或大约50℃至大约93℃,或大约60℃至大约100℃,或大约60℃至大约98℃,或大约60℃至大约95℃,或大约60℃至大约93℃,或大约70℃至大约100℃,或大约70℃至大约98℃,或大约70℃至大约95℃,或大约70℃至大约93℃。
术语“内表面”在用于密封帽或密封盖时是可能在灌装过程中与热液体接触的密封盖内部的任何部分。
本公开的一个实施方案是一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中、用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口和使热液体与所述密封盖的内表面接触。
热灌装法
热灌装法常用于自动化容器灌装线。热灌装法的使用是通常为果汁、饮料等选择的方法,因为其在保持该饮料的相同贮存寿命和营养性质的同时消除添加化学品和防腐剂的需要。消费者通常提防防腐剂和化学品的存在,因此热灌装法提供有用的替代方案。
热灌装法可以与任何合适的饮料组合使用,包括蔬果汁、乳制品如奶、调味水、运动饮料等。
热灌装法包括一系列步骤。理想地优化这些步骤以在不存在外加化学品或防腐剂的情况下在仍提供可接受的饮料贮存寿命的同时提供更短的容器灌装时间。这些步骤通常并入容器或瓶灌装线并通常包括:
步骤1) 将饮料加热到所需热灌装温度。在本文中没有具体限定所用温度,但仅作为非限制性实例,可以为大约70℃至大约95℃。合适的温度包括已知杀死可能造成疾病的微生物的那些温度(例如将饮料或液体巴氏灭菌的温度)。可以使用任何已知装置,例如但不限于热交换器加热饮料,并可以以连续或分批方式加热。可以将饮料加热已知杀死该液体中可能存在的微生物的任何合适的时间。作为非限制性实例,可以通过经过热交换器至少10或至少15或至少20秒而加热饮料。
步骤2) 使用合适的灌装装置用该热饮料灌装容器,接着添加密封盖。通过热灌装容器,通过热饮料将容器内部灭菌。尽管一旦热灌装该容器应该立即添加密封盖,但可以在添加密封盖之前将氮气引入顶部空间以置换不希望的氧气。任选地和在用热饮料灌装容器之前,液体的温度可能略微降低。仅作为非限制性实例,饮料温度可能降至大约80℃至大约小于90℃。
步骤3) 倾斜或倒置该容器,或以某种方式移动该瓶子/密封盖***以使热饮料与密封盖内表面接触。使热饮料与密封盖内部接触将容器内表面灭菌。
步骤4) 可以使用合适的冷却站或装置,例如但不限于喷淋站或冷却浴冷却该密封的饮料容器和密封盖。在本公开的实施方案中,将该容器-密封盖-饮料***冷却至环境温度或以下。为了保持饮料的新鲜和/或味道,可以优选快速冷却该容器-密封盖-饮料***。在冷却该密封容器时,可以在容器内建立真空,以进一步将细菌生长减至最低。步骤4也可被视为任选。
本领域中已知的其它容器灌装线工艺步骤可以与上述热灌装工艺步骤组合使用。例如,在上述热灌装工艺步骤后可能接着进一步的冷却、干燥和贴标签步骤。
容器(例如瓶子)
没有具体限定用于容器(例如瓶子)的材料,但仅作为非限制性实例,该材料可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在另一实施方案中,该容器(例如瓶子)可由玻璃制成。
密封盖
如本公开中所述的密封盖是适用于包括一个或多个使密封盖与在升高的温度下的液体接触的步骤的容器密封法,如热灌装法和在一些情况下无菌灌装法的密封盖。
术语“密封帽”和“密封盖”在本公开中可互换使用,并且都是指用于封装、密封、关闭或覆盖等与容器、瓶、罐、袋等组合使用的合适形状的开口、合适模制的孔、开颈结构等的任何合适形状的模制品。
在本公开的一个实施方案中,在模制品的形成中使用下述聚合物组合物。例如,考虑通过连续压塑和注塑形成的制品。此类制品包括例如用于瓶子的密封帽、螺旋帽和密封盖。
不希望受制于理论,“原样”密封盖的瞬时压缩变形在给定温度下以非线性关系是瞬时力(例如应力)和时间的函数,并且需要建模以阐明下方的结构-性质关系。本公开中所用的瞬时压缩变形模型是由下列方程表示的压缩应变模型:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力且t是以秒计的荷载时间。A是模型系数;参数n被称作“变形应力指数”且m被称作“时间指数”。可以使用能够执行非线性回归的任何软件估算模型参数。最近在ANTECTM会议上作为“Deformation Measurement, Modeling and Morphology Study for HDPE Caps and Closures”, XiaoChuan (Alan) Wang, 2015年3月23-25日, Orlando, FL, USA公开了这样的压缩变形模型。
在本公开的一个实施方案中,密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
在本公开的进一步实施方案中,密封盖具有0.105或更小、或≤ 0.0955或≤0.0910或≤ 0.0875或≤ 0.0850或≤ 0.0825或≤ 0.0800或≤ 0.0790的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
在本公开的一个实施方案中,该密封盖包含具有0.949 g/cm3至0.960 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2的双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,该密封盖包含具有至少0.949 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2的双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,双峰聚合物组合物用于形成在用于灌装任何合适的瓶子、容器等的任何热灌装法中使用的具有任何合适设计和尺寸的任何密封盖。
在本公开的一个实施方案中,下述双峰聚乙烯组合物用于形成瓶子、容器、袋等的密封盖。例如,考虑通过连续压塑或注塑形成的瓶的密封盖。此类密封盖包括例如用于瓶子、容器、袋等的铰链帽(hinged caps)、铰链式螺旋帽、铰链式按扣顶帽(hinged snap-topcaps)和铰链密封盖(hinged closures)。
在本公开的一个实施方案中,密封盖(或密封帽)是用于瓶子、容器、袋等的螺旋帽。
在本公开的一个实施方案中,密封盖(或密封帽)是用于瓶子、容器、袋等的按扣密封盖(snap closure)。
在本公开的一个实施方案中,密封盖(或密封帽)包含由与该密封盖(或密封帽)的其余部分相同的材料制成的铰链。
在本公开的一个实施方案中,密封盖(或密封帽)是铰链密封盖。
在本公开的一个实施方案中,密封盖(或密封帽)是用于瓶子、容器、袋等的铰链密封盖。
在本公开的一个实施方案中,密封盖(或密封帽)是翻盖铰链密封盖(flip-tophinge closure),如用在塑料番茄酱瓶或含食品的类似容器上的翻盖铰链密封盖。
当密封盖是铰链密封盖时,其包含铰链组件并通常由至少两个主体构成,它们通过充当铰链的较薄区段连接以使所述至少两个主体可从最初模制位置弯曲。该较薄区段可以是连续的或网状的(web-like),宽或窄的。
可用的密封盖(用于瓶子、容器等)是铰链密封盖并可由通过至少一个较薄可弯曲部分互相连接的两个主体构成(例如这两个主体可通过单个桥连部分或多于一个桥连部分或通过蹼状部分(webbed portion)等连接)。第一主体可含有分配孔并可按扣到容器上或拧到容器上以覆盖容器开口(例如瓶开口),而第二主体可充当可与第一主体配合的按扣盖(snap on lid)。
该密封帽和密封盖(其中铰链帽和密封盖和螺旋帽是子集)可根据任何已知方法制造,包括例如本领域技术人员公知的注塑和压塑技术。因此,在本公开的一个实施方案中,用包括至少一个压塑步骤和/或至少一个注塑步骤的方法制备包含聚乙烯组合物(下文定义)的密封盖(或密封帽)。
在一个实施方案中,该密封盖(包括单件式或多件式变体和铰链式变体)非常适合密封瓶子、容器等,例如可容纳饮用水和其它食品,包括但不限于在适当压力下的液体(即碳酸饮料或适当加压的饮用液体)的瓶子。
该密封盖和密封帽也可用于密封容纳饮用水或非碳酸饮料(例如果汁)的瓶子。其它应用包括容纳食品的瓶子、容器和袋,例如番茄酱瓶等的密封帽和密封盖。
该密封盖和密封帽可以是单件式密封盖或包含密封盖和衬里的两件式密封盖。
该密封盖和密封帽也可具有多层设计,其中该密封盖或密封帽包含至少两个层,其中至少一个层由本文所述双峰聚乙烯组合物制成。
在本公开的一个实施方案中,该密封盖通过连续压塑制造。
在本公开的一个实施方案中,该密封盖通过注塑制造。
双峰聚乙烯组合物
在本公开中,在用于灌装法,如热灌装法(或包括至少一个在升高的温度下进行的步骤的任何其它灌装法,如在一些无菌灌装法的情况)的密封盖中适用的双峰聚乙烯组合物可能基于它们产生具有良好抗裂性、可密封性和良好压缩变形性质的组合的密封盖的趋势选择。测量密封盖本身的性质的直接方法可提供用于各种最终用途的给定聚乙烯组合物的真实(real word)性能的更精确呈现。
术语“单峰”在本文中被定义为是指在GPC曲线中仅显而易见一个明显峰或最大值。单峰分布包括宽单峰分布。或者,术语“单峰”意味着在根据ASTM D6474-99的方法生成的分子量分布曲线中存在单个最大值。相反,术语“双峰”是指在GPC曲线中显而易见代表更高或更低分子量组分的第二个峰或肩(即分子量分布可以被说成在分子量分布曲线中具有两个最大值)。或者,术语“双峰”意味着在根据ASTM D6474-99的方法生成的分子量分布曲线中存在两个最大值。术语“多峰”是指在根据ASTM D6474-99的方法生成的分子量分布曲线中存在两个或更多个最大值。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物由至少两种乙烯共聚物组分构成:第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物。
可用于本公开的双峰聚乙烯组合物的实例公开在例如美国专利8,962,755和美国专利申请14/828,962和14/829,998中,它们全文经此引用并入本文。
术语“乙烯共聚物”是指该共聚物包含聚合乙烯和至少一种聚合α烯烃共聚单体,聚合乙烯是主要物质。
本文所用的术语“均匀”或“均匀支化聚合物”是指具有由相对较高的组成分布宽度指数(CDBI50)所示的相对较窄组成分布的均匀支化聚乙烯。也就是说,共聚单体无规分布在给定聚合物链内并且相当大部分的聚合物链具有相同的乙烯/共聚单体比。
众所周知,当用于乙烯与α烯烃的催化共聚时,茂金属催化剂和其它所谓的“单活性中心催化剂”比传统齐格勒纳塔催化剂更均匀地并入共聚单体。通常通过测量相应乙烯共聚物的组成分布宽度指数(CDBI50)证实这一事实。聚合物的组成分布可通过短链分布指数(SCDI)或组成分布宽度指数(CDBI50)表征。组成分布宽度指数(CDBI50)的定义可见于PCT公开WO 93/03093和美国专利5,206,075。方便地使用基于聚合物级分的溶解度(和因此它们的共聚物单体含量)分离聚合物级分的技术测定CDBI50。例如,可以使用如Wild等人J.Poly. Sci., Poly. Phys. Ed. 第20卷, 第441页, 1982或美国专利4,798,081描述的升温淋洗分级(TREF)。由该重量分数相对于组成分布曲线,通过建立具有在中值共聚单体含量的中值各侧上的50%内的共聚单体含量的共聚物样品的重量百分比,测定CDBI50。通常,齐格勒纳塔催化剂制成具有与不均匀支化的共聚物相符的小于大约50重量%或小于大约55重量%的CDBI50的乙烯共聚物。相反,茂金属和其它单活性中心催化剂最常制成具有与均匀支化共聚物相符的大于大约55重量%或大于大约60重量%的CDBI50的乙烯共聚物。或者,通过建立具有在中值共聚单体含量的中值各侧上的25%内的共聚单体含量的共聚物样品的重量百分比,测定本领域中有时使用的CDBI25。
第一乙烯共聚物
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第一乙烯共聚物具有大约0.920g/cm3至大约0.955 g/cm3的密度;小于大约0.4 g/10 min的熔体指数I2;低于大约3.0的分子量分布Mw/Mn和大于第二乙烯共聚物的Mw的重均分子量Mw。在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物的重均分子量Mw为至少110,000。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第一乙烯共聚物具有大约0.920 g/cm3至大约0.955 g/cm3的密度;小于大约0.4 g/10 min的熔体指数I2;低于大约2.7的分子量分布Mw/Mn和大于第二乙烯共聚物的Mw的重均分子量Mw。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物是均匀支化共聚物。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物用单活性中心催化剂,例如膦亚胺催化剂制备。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的共聚单体(即α-烯烃)含量可以为大约0.05至大约3.0摩尔%。通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第一乙烯聚合物的共聚单体含量。
在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物中的共聚单体是一种或多种烯烃,例如但不限于1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物是乙烯和1-辛烯的共聚物。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度可以是大约0.25至大约15个短支链/千个碳原子(SCB1/1000C)。在本公开的进一步实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度可以是0.5至15、或0.5至12、或0.5至10、或0.75至15、或0.75至12、或0.75至10、或1.0至10、或1.0至8.0、或1.0至5、或1.0至3个支链/千个碳原子(SCB1/1000C)。短链支化度是归因于乙烯共聚物中的α-烯烃共聚单体的存在的支化度并且例如对1-丁烯共聚单体而言具有两个碳原子,或对1-己烯共聚单体而言具有四个碳原子,或对1-辛烯共聚单体而言具有六个碳原子,等等。通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第一乙烯共聚物中的短支链数。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的共聚单体含量基本类似于或大致等于(例如在大约± 0.01摩尔%内)第二乙烯共聚物的共聚单体含量(例如以摩尔%报道)。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的共聚单体含量大于第二乙烯共聚物的共聚单体含量(例如以摩尔%报道)。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度基本类似于或大致等于(例如在大约± 0.05 SCB/1000C内)第二乙烯共聚物中的短链支化度(作为聚合物主链中的每千个碳1000C的短支链SCB报道)。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度大于第二乙烯共聚物中的短链支化度(作为聚合物主链中的每千个碳1000C的短支链SCB报道)。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物的熔体指数I2小于0.4 g/10min。第一乙烯共聚物的熔体指数在本公开的一个实施方案中可以高于0.01但低于0.4 g/10min。在本公开的进一步实施方案中,第一乙烯共聚物的熔体指数I2为0.01至0.40 g/10min、或0.01至0.30 g/10min、或0.01至0.25 g/10min、或0.01至0.20 g/10min、或0.01至0.10 g/10min。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物具有大约110,000至大约300,000(g/mol)的重均分子量Mw。在本公开的另一实施方案中,第一乙烯共聚物具有大约110,000至大约275,000或大约110,000至大约250,000的重均分子量Mw。在本公开的另一实施方案中,第一乙烯共聚物具有大于大约110,000至小于大约250,000的重均分子量Mw。在本公开的进一步实施方案中,第一乙烯共聚物具有大约125,000至大约225,000,或大约135,000至大约200,000的重均分子量Mw。在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物具有大约125,000至大约275,000,或大约125,000至大约250,000,或大约150,000至大约275,000,或大约150,000至大约250,000,或大约175,000至大约250,000的重均分子量Mw。在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物具有大于110,000或大于125,000或大于150,000或大于175,000的Mw。在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物具有大于110,000或大于125,000或大于150,000或大于175,000同时低于275,000或250,000的Mw。
在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物具有大约125,000至大约275,000,或大约125,000至大约250,000,或125,000至大约230,000,或大约150,000至大约275,000,或大约150,000至大约250,000,或大约175,000至大约250,000,或大约180,000至大约230,000的重均分子量Mw。在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物具有大于150,000或大于175,000或大于180,000或大于190,000或大于200,000的Mw。在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物具有大于150,000或大于175,000或大于180,000或大于190,000或大于200,000同时低于275,000,或250,000的Mw。
在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物的密度为0.920至0.955 g/cm3或可以是这一范围内的更窄范围。例如,在本公开的进一步实施方案中,第一乙烯共聚物的密度可以为0.925至0.955 g/cm3、或0.925至0.950 g/cm3、或0.925至0.945 g/cm3、或0.925至0.940g/cm3、或0.925至0.935 g/cm3、或0.923至0.945 g/cm3、或0.923至0.940 g/cm3、或0.923至0.935 g/cm3、或0.927至0.945 g/cm3、或0.927至0.940 g/cm3、或0.927至0.935 g/cm3、或0.920至0.940 g/cm3、或0.922至0.948 g/cm3、或0.925至0.935 g/cm3。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物具有< 3.0、或≤ 2.7、或< 2.7、或≤ 2.5、或<2.5、或≤ 2.3、或1.8至2.3的分子量分布Mw/Mn。
第一乙烯共聚物的MW/Mn值在本公开的一个实施方案中可通过对以第一乙烯共聚物为一种组分的双峰聚乙烯组合物获得的GPC曲线的去卷积估算。
第一乙烯共聚物的密度和熔体指数I2可以由对双峰聚乙烯组合物进行的GPC(凝胶渗透色谱法)和GPC-FTIR(凝胶渗透色谱法-傅里叶变换红外检测)实验和去卷积(见实施例部分)估算。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第一乙烯共聚物是具有至少110,000的重均分子量MW;小于2.7的分子量分布Mw/Mn和0.920至0.948 g/cm3的密度的均匀支化乙烯共聚物。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第一乙烯共聚物是具有至少175,000的重均分子量MW;小于2.7的分子量分布Mw/Mn和0.922至0.948 g/cm3的密度的均匀支化乙烯共聚物。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物是均匀支化乙烯共聚物并具有大于大约50重量%或大于大约55重量%的CDBI50。在本公开的进一步实施方案中,第一乙烯共聚物具有大于大约60重量%或大于大约65重量%或大于大约70重量%或大于大约75重量%或大于大约80重量%的CDBI50。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物可构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的10至70重量%(wt%)。在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的20至60重量%(wt%)。在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的30至60重量%(wt%)。在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的40至50重量%(wt%)。
第二乙烯共聚物
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第二乙烯共聚物具有低于0.967g/cm3但高于第一乙烯共聚物的密度的密度;大约100至10,000 g/10min的熔体指数I2;低于大约3.0的分子量分布Mw/Mn和小于第一乙烯共聚物的Mw的重均分子量Mw。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的重均分子量Mw低于45,000。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第二乙烯共聚物具有低于0.967 g/cm3但高于第一乙烯共聚物的密度的密度;大约500至大约20,000 g/10min的熔体指数I2;低于大约2.7的分子量分布Mw/Mn和小于第一乙烯共聚物的Mw的重均分子量Mw。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第二乙烯共聚物具有低于0.965 g/cm3但高于第一乙烯共聚物的密度的密度;大约250至20,000 g/10min的熔体指数I2;低于大约2.7的分子量分布Mw/Mn和小于第一乙烯共聚物的Mw的重均分子量Mw。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物是均匀支化共聚物。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物用单活性中心催化剂,例如膦亚胺催化剂制备。
在本公开的一个实施方案中,通过13C NMR或FTIR或GPC-FTIR方法测得的第二乙烯共聚物中的共聚单体含量可以为大约0.05至大约3摩尔%。也可以通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第二乙烯聚合物的共聚单体含量。
在本公开的一个实施方案中,通过13C NMR或FTIR或GPC-FTIR方法测得的第二乙烯共聚物中的共聚单体含量可以为大约0.01至大约3摩尔%,或大约0.03至大约3摩尔%。也可以通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第二乙烯聚合物的共聚单体含量。
在本公开的一个实施方案中,通过13C NMR或FTIR或GPC-FTIR方法测得的第二乙烯共聚物中的共聚单体含量可以为大约0.01至大约3摩尔%,或大约0.03至大约3摩尔%,或大约0.05至大约3摩尔%。可以通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第二乙烯聚合物的共聚单体含量。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的共聚单体是一种或多种α烯烃,例如但不限于1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物是乙烯和1-辛烯的共聚物。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是大约0.25至大约15个短支链/千个碳原子(SCB2/1000C)。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是0.25至12、或0.25至8、或0.25至5、或0.25至3、或0.25至2个支链/千个碳原子(SCB2/1000C)。短链支化度是归因于乙烯共聚物中的α-烯烃共聚单体的存在的支化度并且例如对1-丁烯共聚单体而言具有两个碳原子,或对1-己烯共聚单体而言具有四个碳原子,或对1-辛烯共聚单体而言具有六个碳原子,等等。可以通过13C NMR或FTIR或GPC-FTIR方法测量第二乙烯共聚物中的短支链数。或者,可以通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第二乙烯共聚物中的短支链数。该共聚单体是一种或多种合适的α烯烃,例如但不限于1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等,1-辛烯是优选的。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是大约0.05至大约12个短支链/千个碳原子(SCB1/1000C)。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是0.05至7.5、或0.05至5.0、或0.05至2.5、或0.05至1.5、或0.1至12、或0.1至10、或0.1至7.5、或0.1至5.0、或0.1至2.5、或0.1至2.0、或0.1至1.0个支链/千个碳原子(SCB1/1000C)。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是大约0.15至大约15个短支链/千个碳原子(SCB2/1000C)。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是0.15至12、或0.15至8、或0.15至5、或0.15至3、或0.15至2个支链/千个碳原子(SCB2/1000C)。短链支化度是归因于乙烯共聚物中的α-烯烃共聚单体的存在的支化度并且例如对1-丁烯共聚单体而言具有两个碳原子,或对1-己烯共聚单体而言具有四个碳原子,或对1-辛烯共聚单体而言具有六个碳原子,等等。
可以通过用于双峰聚乙烯组合物的数学反卷积法(见实施例部分)测定第二乙烯共聚物中的短支链数。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度可以是大约0.05至大约10个短支链/千个碳原子(SCB1/1000C)。在本公开的进一步实施方案中,第二共聚物中的短链支化度可以是0.05至7.5、或0.05至5.0、或0.05至2.5、或0.05至1.5、或0.1至12、或0.1至10、或0.1至7.5、或0.1至5.0、或0.1至2.5、或0.1至2.0、或0.1至1.0个支链/千个碳原子(SCB1/1000C)。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的共聚单体含量基本类似于或大致等于(例如在大约± 0.01摩尔%内)第一乙烯共聚物的共聚单体含量(例如以摩尔%报道)。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的共聚单体含量小于第一乙烯共聚物的共聚单体含量(例如以摩尔%报道)。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度基本类似于或大致等于(例如在大约± 0.05 SCB/1000C内)第一乙烯共聚物中的短链支化度(作为聚合物主链中的每千个碳1000C的短支链SCB报道)。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物中的短链支化度小于第一乙烯共聚物中的短链支化度(作为聚合物骨架中的每千个碳1000C的短支链SCB报道)。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的密度小于0.967 g/cm3。第二乙烯共聚物的密度在本公开的另一实施方案中小于0.966 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度小于0.965 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度小于0.964 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度小于0.963 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度小于0.962 g/cm3。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的密度高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3。第二乙烯共聚物的密度在本公开的另一实施方案中高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.966 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.965 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.964 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.963 g/cm3。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的密度高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.962 g/cm3。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的密度为0.952至0.967 g/cm3或可以是这一范围内的更窄范围。例如,第二乙烯共聚物的密度在本公开的实施方案中可以为0.952至0.966 g/cm3、0.952至0.965 g/cm3、或0.952至0.964 g/cm3、或0.952至0.963 g/cm3、或0.954至0.963 g/cm3、或0.954至0.964 g/cm3、或0.956至0.964 g/cm3、或0.956至0.963 g/cm3、或0.952至小于0.965 g/cm3、或0.954至小于0.965 g/cm3。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有小于25,000的重均分子量Mw。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物具有大约7,500至大约23,000的重均分子量Mw。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物具有大约9,000至大约22,000,或大约10,000至大约17,500,或大约7,500至大约17,500的重均分子量Mw。在本发明的再进一步实施方案中,第二乙烯共聚物具有大约3,500至大约25,000,或大约5,000至大约20,000,或大约7,500至大约17,500,或大约5,000至大约15,000,或大约5,000至大约17,500,或大约7,500至大约15,000或大约7,500至大约12,500的重均分子量Mw。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物具有大约9,000至大约22,000,或大约10,000至大约17,500,或大约7,500至17,500的重均分子量Mw。
在本公开的实施方案中,第二乙烯共聚物具有小于大约45,000或小于大约40,000或小于大约35,000的重均分子量Mw。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物具有大约7,500至大约35,000的重均分子量Mw。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物具有大约9,000至大约35,000,或大约10,000至大约35,000,或大约12,500至大约30,000,或大约10,000至大约25,000,或大约10,000至大约20,000的重均分子量Mw。
在本公开的实施方案中,第二乙烯共聚物具有<3.0、或≤ 2.7、或< 2.7、或≤2.5、或< 2.5、或≤ 2.3、或1.8至2.3的分子量分布Mw/Mn。
第二乙烯共聚物的Mw/Mn值在本公开的一个实施方案中可通过对以第一乙烯共聚物为一种组分的双峰聚乙烯组合物获得的GPC曲线的去卷积估算。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为20至10,000g/10min。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为100至10,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1,000至7,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1,200至10,000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1,500至10,000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以大于1,500但小于7,000 g/10min。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为250至20,000g/10min。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为500至20,000g/10min。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为大于750至20,000 g/10min。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1000至20,000 g/10min、或1,500至20,000 g/10min、或250至15,000 g/10min、或250至10,000 g/10min、或500至17,500 g/10min、或500至15,000 g/10min、或1,500至15,000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1200至10,000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1500至10,000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以大于1500但小于7000 g/10min。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为50至20,000g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为100至20,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为250至20,000g/10min。
在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为500至20,000g/10min。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1000至20,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1500至20,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1500至10,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以为1500至7,000g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以大于1500但小于7000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以大于1500但小于5000 g/10min。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2可以大于1000但小于3500 g/10min。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于200 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于250 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于500 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于650 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于1000 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于1200 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于1500 g/10min。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2大于1750 g/10min。
第二乙烯共聚物的密度和熔体指数I2可以由对双峰聚乙烯组合物进行的GPC和GPC-FTIR实验和去卷积(见实施例部分)估算。
在本公开的一个实施方案中,该聚乙烯组合物的第二乙烯共聚物是具有最多45,000的重均分子量MW;小于2.7的分子量分布Mw/Mn和高于所述第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度的均匀乙烯共聚物。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的第二乙烯共聚物是具有最多45,000的重均分子量MW;小于2.7的分子量分布Mw/Mn和高于所述第一乙烯共聚物的密度但小于0.965 g/cm3的密度的均匀乙烯共聚物。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物是均匀支化乙烯共聚物并具有大于大约50重量%,优选大于大约55重量%的CDBI50。在本公开的进一步实施方案中,第二乙烯共聚物具有大于大约60重量%或大于大约65重量%或大于大约70重量%或大于大约75重量%或大于大约80重量%的CDBI50。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物可构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的90至30重量%(wt%)。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的80至40 wt%。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的70至40 wt%。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物构成第一和第二乙烯共聚物的总重量的60至50 wt%。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.037 g/cm3的密度。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.036 g/cm3的密度。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.035 g/cm3的密度。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.034 g/cm3的密度。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.033 g/cm3的密度。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.032 g/cm3的密度。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.031 g/cm3的密度。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物具有高于第一乙烯共聚物的密度但比第一乙烯共聚物的密度高小于大约0.030 g/cm3的密度。
在本公开的实施方案中,第二乙烯共聚物的I2为第一乙烯共聚物的I2的至少100倍、或至少1,000倍、或至少10,000、或至少50,000倍。
双峰聚乙烯组合物
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物含有具有不同重均分子量(Mw)和/或熔体指数I2的第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物(如上定义)。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物最低限度包含第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物(如上定义)且第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(即SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(即SCB2)的比率(SCB1/SCB2)大于0.5(即SCB1 / SCB2 > 0.5)。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率为至少0.60。在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率为至少0.75。在本公开的另一实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率为至少1.0。在本公开的另一实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率大于1.0。在本公开的再一实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率为至少1.25。在本公开的再进一步实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率为至少1.5、或至少1.75、或至少2.0、或至少2.5、或至少3.0、或至少3.5、或至少4.0或至少4.5。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率大于0.5但小于1.0。
在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)为1.0至12.0、或1.0至10、或1.0至7.0、或1.0至5.0、或1.0至3.0。
在本公开的实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)为1.0至15.0、或2.0至12.0、或2.5至12.0、或3.0至12.0、或3.5至12.0。
在本公开的一个实施方案中,第一乙烯共聚物中的短链支化度(SCB1)与第二乙烯共聚物中的短链支化度(SCB2)的比率为大于1.0至大约5.0、或大于1.0至大约4.0、或大于1.0至大约3.5。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有双峰分子量分布。在本公开中,术语“双峰”是指该聚乙烯组合物包含至少两种组分,其中一种具有较低重均分子量和较高密度,另一种具有较高重均分子量和较低密度。通常,可以使用凝胶渗透色谱法(GPC)识别双峰或多峰聚乙烯组合物。通常,GPC色谱图会显示两种或更多种乙烯共聚物组分,其中乙烯共聚物的组分数对应于可辨别的峰数。乙烯共聚物的一种或多种组分也可能相对于另一乙烯共聚物组分的分子量分布作为峰(hump)、肩或尾存在。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D792测得的大于或等于0.949 g/cm3的密度;根据ASTM D1238测得的(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)大约0.2至大约3.0 g/10 min的熔体指数I2;大约3至大约13的分子量分布Mw/Mn、小于500,000的Z平均分子量Mz、小于1.53的应力指数和至少20小时的在10% IGEPAL下的ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D792测得的大约0.949 g/cm3至大约0.960 g/cm3的密度;根据ASTM D1238测得的(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)大约0.2至大约3.0 g/10 min的熔体指数I2;大约3至大约13的分子量分布Mw/Mn、小于500,000的Z平均分子量Mz、小于1.53的应力指数和至少20小时的在10% IGEPAL下的ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D792测得的大于或等于0.949 g/cm3的密度;根据ASTM D1238测得的(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)大约0.4至大约5.0 g/10 min的熔体指数I2;大约3至大约11的分子量分布Mw/Mn、小于400,000的Z平均分子量Mz、小于1.50的应力指数和至少20小时的在10% IGEPAL下的ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,本公开的双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D792测得的大于或等于0.949 g/cm3的密度;根据ASTM D1238测得的(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)大约0.2至大约5.0 g/10 min的熔体指数I2;大约6至大约13的分子量分布Mw/Mn、小于450,000的Z平均分子量Mz、小于1.50的应力指数和至少200小时的在10% IGEPAL下的ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D792测得的大于或等于0.949 g/cm3的密度;根据ASTM D1238测得的(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)大约0.3至大约4.0 g/10 min的熔体指数I2;大约5.0至大约13.0的分子量分布Mw/Mn、400,000至520,000的Z平均分子量Mz、小于1.53的应力指数和至少120小时的在10% IGEPAL下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有通过FTIR或13C NMR方法测得的小于0.75摩尔%、或小于0.70摩尔%、或小于0.65摩尔%、或小于0.60摩尔%、或小于0.55摩尔%的共聚单体含量,13C NMR是优选的,其中共聚单体是一种或多种合适的α烯烃,例如但不限于1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.1至0.75摩尔%、或0.20至0.55摩尔%、或0.25至0.50摩尔%的共聚单体含量。
在本公开中,该双峰聚乙烯组合物具有至少0.949 g/cm3的密度。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有> 0.949 g/cm3或≥ 0.950 g/cm3或> 0.950 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.964 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.962 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.960 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.959 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.958 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.957 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.956 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.955 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.950至0.955 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.960 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.957 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.955 g/cm3的密度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D1238(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)的0.4至5.0 g/10 min的熔体指数I2并包括这一范围内的更窄范围。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.5至5.0 g/10min、或0.4至3.5 g/10min、或0.4至3.0 g/10min、或0.4至2.5 g/10min、或0.4至2.0 g/10min、或0.5至3.5 g/10min、或0.5至3.0 g/10min、或1.0至3.0 g/10min,或大约1.0至大约2.0g/10min、或大于0.5至小于2.0 g/10min的熔体指数I2。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D1238(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)的0.1至5.0 g/10 min的熔体指数I2并包括这一范围内的更窄范围。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.2至5.0 g/10min、或0.3至4.0 g/10min、或0.3至3.5 g/10min、或0.3至3.0 g/10min、或0.2至3.5 g/10min、或0.2至3.0 g/10min、或0.1至2.5 g/10min、或0.1至2.0 g/10min的熔体指数I2。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D1238(在190℃下使用2.16 kg重量进行时)的0.1至5.0 g/10 min的熔体指数I2,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的所有数值。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有0.2至5.0 g/10min、或0.3至4.0 g/10min、或0.4至3.5 g/10min、或0.4至3.0 g/10min、或0.3至3.5 g/10min、或0.3至3.0 g/10min、或0.3至2.5 g/10min、或0.1至4.0 g/10min、或0.1至3.5 g/10min、或0.1至3.0 g/10min、或0.1至2.5 g/10min、或0.1至2.0 g/10min、或0.1至1.5 g/10min、或0.25至1.5 g/10min、或0.3至2.0 g/10min、或0.3至1.5 g/10min、或小于1.0 g/10min、或大于0.1至小于1.0 g/10min、或大于0.2至小于1.0 g/10min、或大于0.3至小于1.0 g/10min的熔体指数I2。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D1238(在190℃下使用5 kg重量进行时)的至少1.0 g/10min的熔体指数I5。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D1238测得的(在190℃下使用5 kg重量进行时)大于大约1.1 g/10min的熔体指数I5。在本公开的再进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约1.0至大约10.0 g/10min、或大约2.0至大约8.0 g/10min、或大约1.0至大约5.0 g/10min、或大约1.5至大约6.5 g/10min、或大约4.0至大约7.0 g/10min、或大约3.0至大约6.5 g/10min的熔体指数I5。在本公开的再进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约1.0至大约5.0 g/10min、或大约1.5至大约5.0 g/10min、或大约2.0至大约5.0 g/10min、或大约2.0至大约4.5 g/10min的熔体指数I5。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有根据ASTM D1238(在190℃下使用21 kg重量进行时)的至少25 g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约30 g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的再一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约35 g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的再一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约40 g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的再一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约50 g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的再一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约60 g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的再一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约65g/10min的高负荷熔体指数I21。在本公开的再一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约75 g/10min的高负荷熔体指数I21。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为200至1,500。在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为200至2000。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为400至1300。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为600至1,200。
在本公开的一个实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为500至5,000。在本公开的另一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为750至4,500。在本公开的再一实施方案中,第二乙烯共聚物的熔体指数I2与双峰聚乙烯组合物的熔体指数I5的比率为1,000至4,000。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有1,000至25,000 Pa.s的在大约1至大约10 kPa的剪切应力(G*)下的复数粘度η*。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有1,000至10,000 Pa.s的在大约1至大约10 kPa的剪切应力(G*)下的复数粘度η*。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有1,000至25,000 Pa.s的在大约1至大约10 kPa的剪切应力(G*)下的复数粘度η*。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有1,000至10,000 Pa.s、或1,000至15,000 Pa.s、或3,000至12,500 Pa.s、或1,000至15,000、或5000至15,000 Pa.s的在大约1至大约10 kPa的剪切应力(G*)下的复数粘度η*。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有低于大约30,000的数均分子量Mn。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有低于大约20,000或低于大约17,500的数均分子量Mn。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约5,000至25,000、或大约5,000至20,000、或大约7,000至大约15,000的数均分子量Mn。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约9,000至28,000、或大约10,000至25,000、或大约10,000至大约20,000的数均分子量Mn。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约60,000至大约200,000的重均分子量Mw,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的数值。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约65,000至175,000、或大约65,000至大约150,000、或大约65,000至大约140,000的重均分子量Mw。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约65,000至大约200,000的重均分子量Mw,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的数值。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约75,000至大约175,000、或大约90,000至大约150,000、或大约100,000至大约140,000的重均分子量Mw。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于500,000的z平均分子量Mz。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于450,000的z平均分子量Mz。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有250,000至450,000的z平均分子量Mz,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的数值。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有250,000至425,000、或275,000至425,000、或250,000至低于450,000、或250,000至410,000的z平均分子量Mw。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有400,000至520,000的z平均分子量Mz,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的数值。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有400,000至510,000、或400,000至500,000、或400,000至490,000、或410,000至480,000的z平均分子量Mz。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有满足:400,000 < Mz < 500,000或400,000 ≤ Mz ≤ 500,000的z平均分子量Mz。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有3.0至11.0的分子量分布Mw/Mn或这一范围内的更窄范围。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有4.0至10.0、或4.0至9.0或5.0至10.0、或5.0至9.0、或4.5至10.0、或4.5至9.5、或4.5至9.0、或4.5至8.5、或5.0至8.5的Mw/Mn。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有6.0至13.0的分子量分布Mw/Mn或这一范围内的更窄范围。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有7.0至12.0、或8.0至12.0、或8.5至12.0、或9.0至12.0、或9.0至12.5或8.5至12.5的Mw/Mn。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的所有数值。例如,在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有5.0至13.0、或4.0至12.0、或5.0至12.0或6.0至12.0、或6.0至11.0、或5.0至12.0、或5.0至10.0、或6.0至10.0、或6.0至11.0、或7.0至11.0、或大于7.0至11.0、或7.0至10.0、或大于7.0至12.0的Mw/Mn。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有2.0至5.0、或2.25至5.0、或2.75至5.0、或2.75至4.25、或3.0至4.0、或2.25至4.75、或2.25至4.5、或2.5至4.5、或2.5至4.25、或2.75至4.0、或2.75至3.75、或3.0至4.0的Z平均分子量与重均分子量的比率(Mz/MW)。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于5.0、或小于4.5、或小于4.0、或小于3.5的Z平均分子量与重均分子量的比率(Mz/MW)。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有至少2.70、或至少2.75、或至少2.8、或至少2.85、或至少2.90、或至少2.95、或至少3.00、或至少3.05的被定义为(Mw/Mn) / (Mz/Mw)的宽度因子。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于3.00、或小于2.95、或小于2.90、或小于2.85、或小于2.80、或小于2.75、或小于2.70、或小于2.65、或小于2.60、或小于2.55、或小于2.50、或小于2.45、或小于2.40、或小于2.35、或≤ 2.75、或≤ 2.70、或≤2.65、或≤ 2.60、或≤ 2.55、或≤ 2.50、或≤ 2.45、或≤ 2.40、或≤ 2.35的被定义为(Mw/Mn) / (Mz/Mw)的宽度因子。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有>40、或≥45、或≥50、或≥60、或≥65的被定义为I21/I2的熔体流动比率。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约40至大约100的熔体流动比率I21/I2,并包括这一范围内的更窄范围。例如,该双峰聚乙烯组合物可具有大约45至大约90、或大约45至大约80、或大约45至大约75、或大约45至大约70、或大约50至大约90、或大约50至大约80、或大约50至大约75、或大约50至大约70的熔体流动比率I21/I2。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有>40、或≥45、或≥ 50、或≥55、或≥60、或≥65、或≥70的被定义为I21/I2的熔体流动比率。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大约40至大约120的熔体流动比率I21/I2,包括这一范围内的更窄范围和这一范围内的所有数值。例如,该双峰聚乙烯组合物可具有大约50至大约120、或大约40至大约110、或大约45至大约100、或大约50至大约110、或大约55至大约95的熔体流动比率I21/I2。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于35的被定义为I21/I5的熔体流动比率。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于30的被定义为I21/I5的熔体流动比率。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于25的被定义为I21/I5的熔体流动比率。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于20的被定义为I21/I5的熔体流动比率。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于大约10 (Pa.s)的在大约105 s-1(240℃)下的剪切粘度。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于7.5 Pa.s或小于6.0 Pa.s的在大约105 s-1(240℃)下的剪切粘度。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于7.0 Pa.s或小于6.5 Pa.s的剪切粘度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有低于0.55重量%的己烷可提取物水平。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有至少一种类型的具有至少4个碳原子的α-烯烃并且通过13C NMR测定的其含量小于0.75摩尔%。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有至少一种类型的具有至少4个碳原子的α-烯烃并且通过13CNMR测定的其含量小于0.65摩尔%。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有至少一种类型的具有至少4个碳原子的α-烯烃并且通过13C NMR测定的其含量小于0.55摩尔%。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物在240℃下的剪切粘度比SVR(10,1000)可以为大约4.0至25、或4.0至20、或4.0至17。通过用毛细管流变仪在恒定温度(例如240℃)下和用具有20的L/D比和0.06"的直径的模头测得的在10 s-1剪切速率下的剪切粘度和在1000 s-1剪切速率下的剪切粘度的比率测定剪切粘度比SVR(10,1000)。不希望受制于理论,剪切粘度比的值越高,该双峰聚乙烯组合物越容易在用于密封帽和密封盖的转变设备上加工。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物在240℃下的剪切粘度比SVR(10,1000)可以为大约10至30、或12至27、或12.5至25、或15至25、或17.5至23.0。通过用毛细管流变仪在恒定温度(例如240℃)下和用具有20的L/D比和0.06"的直径的模头测得的在10s-1剪切速率下的剪切粘度和在1000 s-1剪切速率下的剪切粘度的比率测定剪切粘度比SVR(10,1000)。不希望受制于理论,剪切粘度比的值越高,该双峰聚乙烯组合物越容易在用于密封帽和密封盖的转变设备上加工。“剪切粘度比”在本文中用作描述双峰聚乙烯组合物的相对可加工性的方法。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有≥ 12.0、≥ 12.5、或≥13.0、或≥ 13.5、或≥ 14.0、或≥ 14.5、或≥ 15.0、或≥ 17.5、或≥ 20.0的剪切粘度比(在240℃下的η10/η1000)。“剪切粘度比”在本文中用作描述双峰聚乙烯组合物的相对可加工性的方法。
在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物在240℃下的剪切粘度比SVR(10,1000)为10.0至30、或12.0至30、或12.0至27.5、或12.0至25、或12.5至30、或12.5至27.5、或12.5至25。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有≥ 12.0、≥ 12.5、或≥13.0、或≥ 13.5、或≥ 14.0、或≥ 14.5、或≥ 15.0、或≥ 17.5、或≥ 20.0的剪切粘度比(在240℃下的η10/η1000)。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的剪切稀化指数SHI(1,100)小于大约10;在另一实施方案中SHI(1,100)小于大约7。使用如PCT申请WO 2006/048253和WO2006/048254中公开的动态机械分析(DMA)频率扫描法计算剪切稀化指数(SHI)。通过计算分别在1 kPa (G*)和100 kPa (G*)的恒定剪切应力下的复数粘度η*(1)和η* (100),获得SHI值。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的SHI(1,100)满足方程:SHI(1,100) < -10.58(以g/10min计的双峰聚乙烯组合物的log I2) / (g/10min) + 12.94。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物的SHI(1,100)满足方程:
SHI(1,100) < -5.5 (以g/10min计的双峰聚乙烯组合物的log I2) / (g/10min) +9.66。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有至少2.0、或至少2.25、或至少2.5、或至少2.75、或至少3.0、或至少3.25、或至少3.5、或至少3.75、或2.5至6.0、或2.75至6.0、或2.75至5.5、或3.0至6.0、或3.0至5.5、或3.25至6.0、或3.5至6.0、或3.25至5.5的以厘牛(centiNewtons)(cN)计的Rosand熔体强度。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少20小时、或至少50小时、或至少60小时、或至少80小时、或至少120小时、或至少150小时、或60至400小时、或100至250小时、或60至250小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少100小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少150小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少200小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少250小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少300小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR 条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少350小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少400小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的至少500小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR 条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的200至1500小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR 条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的200至1250小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的300至1500小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的50至600小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR 条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的100至500小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D1693(在条件B下在10% IGEPAL和50℃下)测得的150至500小时的在10%下的耐环境应力开裂性ESCR条件B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物或由该双峰聚乙烯组合物制成的模制品(或板)具有根据ASTM D256测得的至少60 J/m、或至少70 J/m、或至少80 J/m、或至少90 J/m、或至少100 J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
在本公开的一个实施方案中,本公开的双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.956 g/cm3的密度;0.5至3.0 g/10 min的熔体指数I2;4.0至10.0的分子量分布;低于30,000的数均分子量Mn;小于10 (Pa.s)的在105 s-1 (240℃)下的剪切粘度、小于0.55%的己烷可提取物、大于60 J/m的悬臂梁缺口冲击强度和至少20小时的在10%下的ESCR B。
在本公开的一个实施方案中,本公开的双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.956 g/cm3的密度;0.5至3.0 g/10 min的熔体指数I2;4.5至9.5的分子量分布;低于30,000的数均分子量Mn;小于7 (Pa.s)的在105 s-1 (240℃)下的剪切粘度、小于0.55%的己烷可提取物、大于60 J/m的悬臂梁缺口冲击强度和至少80小时的在10%下的ESCR B。
在本公开的一个实施方案中,本公开的双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.956 g/cm3的密度;0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;6.0至13.0的分子量分布;低于30,000的数均分子量Mn;小于10 (Pa.s)的在105 s-1 (240℃)下的剪切粘度、小于0.55%的己烷可提取物、大于60 J/m的悬臂梁缺口冲击强度和至少200小时的在10%下的ESCR B。
在本公开的一个实施方案中,本公开的双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.957 g/cm3的密度;0.3至2.0 g/10 min的熔体指数I2;6.0至12.0的分子量分布;低于30,000的数均分子量Mn;小于10 (Pa.s)的在105 s-1 (240℃)下的剪切粘度、小于0.55%的己烷可提取物、大于60 J/m的悬臂梁缺口冲击强度和至少150小时的在10%下的ESCR B。
在本公开的实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于大约750或大于大约850或大于大约1000、或大约750至大约1600、或大约750至大约1250、或大约850至大约1150的以兆帕(MPa)计的2%割线弯曲模量。在一些实施方案中,该双峰聚乙烯组合物进一步包含成核剂,其将以兆帕(MPa)计的2%割线弯曲模量提高到这些范围以上,例如大于大约1000和高达大约1600。不希望受制于理论,2%割线弯曲模量是聚合物刚度的量度。2%割线弯曲模量越高,聚合物刚度越高。
在本公开的一个实施方案中,本公开的双峰聚乙烯组合物具有0.949至0.956 g/cm3的密度;0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;7.0至12.0的分子量分布;低于30,000的数均分子量Mn;小于7 (Pa.s)的在105 s-1 (240℃)下的剪切粘度、小于0.55%的己烷可提取物、大于60 J/m的悬臂梁缺口冲击强度和至少200小时的在10%下的ESCR B。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有≤ 1.53或< 1.53的被定义为Log10[I6/I2]/Log10[6.48/2.16]的应力指数。在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有≤ 1.50的被定义为Log10[I6/I2]/Log10[6.48/2.16]的应力指数。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有小于1.50、或小于1.48、或小于1.45、或小于1.43、或小于1.40的应力指数Log10[I6/I2]/Log10[6.48/2.16]。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有≥ 60重量%的通过温度淋洗分级(TREF)测定的组成分布宽度指数(CDBI50)。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于65重量%或大于70重量%或大于75重量%或大于80重量%的CDBI50。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有≥ 50重量%的通过温度淋洗分级(TREF)测定的组成分布宽度指数(CDBI25)。在本公开的进一步实施方案中,该双峰聚乙烯组合物具有大于55重量%或大于60重量%或大于65重量%或大于70重量%的CDBI25。
任选地,可以将添加剂添加到该双峰聚乙烯组合物中。可以在挤出或配混步骤的过程中将添加剂添加到该双峰聚乙烯组合物中,但其它合适的已知方法是本领域技术人员显而易见的。添加剂可以原样加入或作为在挤出或配混步骤的过程中加入的单独聚合物组分(即不是上述第一或第二乙烯聚合物)的一部分加入。合适的添加剂是本领域中已知的并包括但不限于抗氧化剂、亚磷酸酯和亚膦酸酯、硝酮类、抗酸剂、紫外线稳定剂、UV吸收剂、金属钝化剂、染料、填料和增强剂、纳米级有机或无机材料、抗静电剂、润滑剂如硬脂酸钙、助滑添加剂(slip additives),如芥酰亚胺(erucimide),和成核剂(包括成核剂、颜料或可为双峰聚乙烯组合物提供成核作用的任何其它化学品)。可任选加入的添加剂通常以最多20重量%(wt%)的量加入。
可以通过将通常为粉末或丸粒形式的聚合物与可独自或以含有其它添加剂,如稳定剂、颜料、抗静电剂、UV稳定剂和填料的浓缩物形式使用的成核剂的混合物捏合而将一种或多种成核剂引入该双峰聚乙烯组合物中。其应该是被该聚合物润湿或吸收、不溶于该聚合物并且熔点高于该聚合物的熔点的材料,并且其应该可以尽可能微细的形式(1至10 µm)均匀分散在该聚合物熔体中。已知对聚烯烃具有成核能力的化合物包括脂族一元酸或二元酸或芳基烷基酸的盐,如琥珀酸钠或苯基乙酸铝;和芳族或脂环族羧酸的碱金属或铝盐,如β-萘甲酸钠。已知具有成核能力的另一化合物是苯甲酸钠。可以通过观察微晶聚集而成的球晶尺寸的降低程度显微监测成核效力。
可购得并可添加到该双峰聚乙烯组合物中的成核剂的实例是二亚苄基山梨醇酯(如Milliken Chemical以商标MILLAD® 3988和Ciba Specialty Chemicals以商标IRGACLEAR®出售的产品)。可添加到该双峰聚乙烯组合物中的成核剂的进一步实例包括美国专利5,981,636中公开的环状有机结构(及其盐,如双环[2.2.1]庚烯二甲酸二钠);美国专利5,981,636(如公开在美国专利6,465,551中;Zhao等人,属于Milliken)中公开的结构的饱和形式;如美国专利6,599,971(Dotson等人,属于Milliken)中公开的具有六氢邻苯二甲酸结构(或"HHPA"结构)的某些环状二羧酸的盐;和磷酸酯,如美国专利5,342,868中公开的那些和Asahi Denka Kogyo以商品名NA-11和NA-21出售的那些,环状二羧酸酯及其盐,如美国专利6,599,971中公开的HHPA结构的二价金属或准金属盐(特别是钙盐)。为清楚起见,HHPA结构通常包含在环中具有6个碳原子和在环结构的相邻原子上具有两个羧酸基作为取代基的环结构。环中的其它四个碳原子可以如美国专利6,599,971中公开的那样被取代。一个实例是1,2-环己烷二甲酸,钙盐(CAS登记号491589-22-1)。可添加到该双峰聚乙烯组合物中的成核剂的进一步实例包括WO2015042561、WO2015042563、WO2015042562和WO2011050042中公开的那些。
许多上述成核剂可能难以与要成核的双峰聚乙烯组合物混合并已知使用分散助剂,例如硬脂酸锌以减轻这一问题。
在本公开的一个实施方案中,将成核剂充分分散在该双峰聚乙烯组合物中。
在本公开的一个实施方案中,所用成核剂的量较小(按重量计百万分之5至3000份(基于双峰聚乙烯组合物的重量计)),因此本领域技术人员会认识到,必须小心以确保成核剂充分分散。在本公开的一个实施方案中,成核剂以细碎形式(小于50微米,尤其小于10微米)添加到该双峰聚乙烯组合物中以促进混合。这种类型的“物理共混物”(即成核剂和固体形式的树脂的混合物)通常优于使用成核剂“母料”(其中术语“母料”是指首先将添加剂(在这种情况下是成核剂)与少量双峰聚乙烯组合物树脂熔融混合然后将该“母料”与剩余大部分双峰聚乙烯组合物树脂熔融混合的实践)。
在本公开的一个实施方案中,可以借助“母料”将添加剂,如成核剂添加到该双峰聚乙烯组合物中,其中术语“母料”是指首先将添加剂(例如成核剂)与少量双峰聚乙烯组合物熔融混合然后将该“母料”与剩余大部分双峰聚乙烯组合物熔融混合的实践。
在本公开的一个实施方案中,该聚合物组合物进一步包含成核剂或成核剂混合物。
在本公开的一个实施方案中,上述聚合物组合物用于形成模制品。例如,考虑通过连续压塑和注塑形成的制品。此类制品包括例如用于瓶子的密封帽、螺旋帽和密封盖。但是,本领域技术人员容易认识到,上述组合物也可用于其他应用,例如但不限于膜、注射吹塑、吹塑和片材挤出应用。
本公开的双峰聚乙烯组合物可使用任何常规共混方法制备,例如但不限于物理共混和通过在多反应器***中聚合而原位共混。例如,可以通过两种预制聚合物的熔融混合进行第一乙烯共聚物与第二乙烯共聚物的混合。优选的是其中在至少两个相继聚合阶段中制备第一和第二乙烯共聚物的方法,但是串联和并联反应器法都被考虑用于本公开。如果并联配置至少两个反应器,将共聚单体添加到各反应器中以在各反应器中制备乙烯共聚物。如果串联配置至少两个反应器,可以将共聚单体添加到至少第一反应器中,并且未反应的共聚单体可流入后面的反应器以在各反应器中制备乙烯共聚物。或者,如果串联配置至少两个反应器,可以将共聚单体添加到各反应器中以在各反应器中制备乙烯共聚物。可以使用气相、淤浆相或溶液相反应器***,溶液相反应器***是优选的。
在本公开的一个实施方案中,使用如例如已在美国专利6,372,864和美国专利公开申请20060247373A1(它们经此引用并入本文)中所述的双反应器溶液法。
可以使用能够产生均匀支化的任何催化剂制备均匀支化乙烯共聚物。通常,该催化剂基于本领域中公知的具有至少一个环戊二烯基配体的第4族金属。包括茂金属、限制几何催化剂和膦亚胺催化剂的此类催化剂的实例通常与选自甲基铝氧烷、硼烷或离子硼酸盐的活化剂组合使用并进一步描述在美国专利3,645,992;5,324,800;5,064,802;5,055,438;6,689,847;6,114,481和6,063,879中。此类催化剂也可被称作“单活性中心催化剂”以将它们区别于本领域中也公知的传统齐格勒纳塔或Phillips催化剂。一般而言,单活性中心催化剂产生具有小于大约3.0的分子量分布(MW/Mn)和大于大约50重量%的组成分布宽度指数(CDBI50)的乙烯共聚物。
在本公开的一个实施方案中,使用进一步以具有膦亚胺配体为特征的第3、4或5族金属的有机金属配合物制备均匀支化乙烯聚合物。此类催化剂通常被称作膦亚胺催化剂。膦亚胺催化剂的一些非限制性实例可见于美国专利6,342,463;6,235,672;6,372,864;6,984,695;6,063,879;6,777,509和6,277,931,所有这些都经此引用并入本文。
茂金属催化剂的一些非限制性实例可见于美国专利4,808,561;4,701,432;4,937,301;5,324,800;5,633,394;4,935,397;6,002,033和6,489,413,其经此引用并入本文。限制几何催化剂的一些非限制性实例可见于美国专利5,057,475;5,096,867;5,064,802;5,132,380;5,703,187和6,034,021,所有这些都全文经此引用并入本文。
在本公开的一个实施方案中,优选使用不产生长链支化度(LCB)的单活性中心催化剂。不希望受制于任何单一理论,长链支化度可提高在低剪切速率下的粘度,由此不利地影响在密封帽和密封盖的制造过程中,如在压塑法的过程中的周期时间。长链支化度可以使用13C NMR法测定并可以使用Randall在Rev. Macromol. Chem. Phys. C29 (2和3), 第285页中公开的方法定量评估。
在本公开的一个实施方案中,该双峰聚乙烯组合物含有少于0.3个长支链/1000个碳原子。在本公开的另一实施方案中,该双峰聚乙烯组合物含有少于0.01个长链支/1000个碳原子。
在本公开的一个实施方案中,通过在至少两个聚合反应器中在溶液相聚合条件下使乙烯和至少一种α-烯烃与聚合催化剂接触制备该双峰聚乙烯组合物(如上定义)(关于溶液相聚合条件的实例,参见例如美国专利6,372,864;6,984,695和美国专利公开申请2006/0247373A1,经此引用并入本文)。
在本公开的一个实施方案中,通过在至少两个聚合反应器中在溶液聚合条件下使至少一种单活性中心聚合催化剂体系(包含至少一种单活性中心催化剂和至少一种活化剂)与乙烯和至少一种共聚单体(例如C3-C8 α-烯烃)接触制备该双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,在溶液相双反应器***中使用包含单活性中心催化剂和活化剂的第4族单活性中心催化剂体系以通过在α-烯烃共聚单体存在下的乙烯聚合制备双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,在溶液相双反应器***中使用包含单活性中心催化剂和活化剂的第4族单活性中心催化剂体系以通过在1-辛烯存在下的乙烯聚合制备双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,在溶液相双反应器***中使用包含膦亚胺催化剂和活化剂的第4族膦亚胺催化剂体系以通过在α-烯烃共聚单体存在下的乙烯聚合制备双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,在溶液相双反应器***中使用包含膦亚胺催化剂和活化剂的第4族膦亚胺催化剂体系以通过在1-辛烯存在下的乙烯聚合制备双峰聚乙烯组合物。
在本公开的一个实施方案中,溶液相双反应器***包括串联的两个溶液相反应器。
在本公开的一个实施方案中,制备双峰聚乙烯组合物的聚合法包括在至少两个聚合反应器中在溶液聚合条件下使至少一种单活性中心聚合催化剂体系与乙烯和至少一种α-烯烃共聚单体接触。
在本公开的一个实施方案中,制备双峰聚乙烯组合物的聚合法包括在串联配置的至少第一反应器和第二反应器中在溶液聚合条件下使至少一种单活性中心聚合催化剂体系与乙烯和至少一种α-烯烃共聚单体接触。
在本公开的一个实施方案中,制备双峰聚乙烯组合物的聚合法包括在串联配置的至少第一反应器和第二反应器中在溶液聚合条件下使至少一种单活性中心聚合催化剂体系与乙烯和至少一种α-烯烃共聚单体接触,其中所述至少一种α-烯烃共聚单体仅供入第一反应器。
本公开的双峰聚乙烯组合物的制备通常包括挤出或配混步骤。这样的步骤是本领域中公知的。
该双峰聚乙烯组合物可包含除第一和第二乙烯聚合物外的其它聚合物组分。此类聚合物组分包括原位制备的聚合物或在挤出或配混步骤的过程中添加到该聚合物组合物中的聚合物。
在本公开的一个实施方案中,上述聚合物组合物用于形成模制品。例如,考虑通过连续压塑和注塑形成的制品。此类制品包括例如用于瓶子的密封帽、螺旋帽和密封盖。
在本公开的一个实施方案中,制成的密封盖是具有大约2.15克的重量并具有下列尺寸的PCO 1881 CSD密封盖:密封盖高度(不包括防拆封环(Tamper Ring)) = 大约10.7mm;含防拆封环的密封盖高度 = 大约15.4 mm;外径@ 4mm = 大约29.6 mm;螺纹直径 = 大约25.5 mm;Bump密封直径 = 大约24.5 mm;Bump密封厚度 = 大约0.7 mm;距olive中心的Bump密封高度 = 大约1.5 mm;孔(Bore)密封直径 = 大约22.5 mm;孔密封厚度 = 大约0.9mm;距olive中心的孔高度 = 大约1.6 mm;顶板厚度(Top panel thickness) = 大约1.2mm;防拆封带底切(Tamper band undercut)直径 = 大约26.3 mm;螺纹深度 = 大约1.1mm;螺距 = 大约2.5 mm;螺纹根部(Thread Root) @ 4 mm = 27.4 mm。
在本公开的一个实施方案中,使用注塑法制造密封盖以制备具有大约2.15克的重量并具有下列尺寸的PCO 1881 CSD密封盖:密封盖高度(不包括防拆封环) = 大约10.7mm;含防拆封环的密封盖高度 = 大约15.4 mm;外径@ 4mm = 大约29.6 mm;螺纹直径 = 大约25.5 mm;Bump密封直径 = 大约24.5 mm;Bump密封厚度 = 大约0.7 mm;距olive中心的Bump密封高度 = 大约1.5 mm;孔密封直径 = 大约22.5 mm;孔密封厚度 = 大约0.9 mm;距olive中心的孔高度 = 大约1.6 mm;顶板厚度 = 大约1.2 mm;防拆封带底切直径 = 大约26.3 mm;螺纹深度 = 大约1.1 mm;螺距 = 大约2.5 mm;螺纹根部 @ 4 mm = 27.4 mm。
在本公开的一个实施方案中,使用连续压塑法制造密封盖以制备具有大约2.15克的重量并具有下列尺寸的PCO 1881 CSD密封盖:密封盖高度(不包括防拆封环) = 大约10.7 mm;含防拆封环的密封盖高度 = 大约15.4 mm;外径@ 4mm = 大约29.6 mm;螺纹直径= 大约25.5 mm;Bump密封直径 = 大约24.5 mm;Bump密封厚度 = 大约0.7 mm;距olive中心的Bump密封高度 = 大约1.5 mm;孔密封直径 = 大约22.5 mm;孔密封厚度 = 大约0.9mm;距olive中心的孔高度 = 大约1.6 mm;顶板厚度 = 大约1.2 mm;防拆封带底切直径 =大约26.3 mm;螺纹深度 = 大约1.1 mm;螺距 = 大约2.5 mm;螺纹根部@ 4 mm = 27.4 mm。
通过下列非限制性实施例进一步举例说明本公开。
实施例
通用聚合物表征方法
根据ASTM D1238(在190℃下分别使用2.16 kg、5 Kg、6.48 kg和21 kg重量进行时)测量双峰聚乙烯组合物的熔体指数I2、I5、I6和I21。
通过使用通用校准(例如ASTM –D6474-99)的具有差示折光指数(DRI)检测的高温凝胶渗透色谱法(GPC)测定Mn、Mw和Mz(g/mol)。使用以商品名“Waters 150c”出售的仪器用1,2,4-三氯苯作为流动相在140℃下获得GPC数据。通过将聚合物溶解在这种溶剂中制备样品,并且不经过滤运行。分子量以聚乙烯当量表示,数均分子量(“Mn”)的相对标准偏差为2.9%,重均分子量(“Mw”)的相对标准偏差为5.0%。分子量分布(MWD)是重均分子量除以数均分子量MW/Mn。z平均分子量分布是Mz/Mn。通过在1,2,4-三氯苯(TCB)中加热该聚合物并在炉中在150℃下在轮上旋转4小时,制备聚合物样品溶液(1至2毫克/毫升)。将抗氧化剂2,6-二-叔丁基-4-甲基酚(BHT)添加到该混合物中以稳定该聚合物以抗氧化降解。BHT浓度为250 ppm。将样品溶液在配有四个SHODEX®柱(HT803、HT804、HT805和HT806)的PL 220高温色谱装置上使用流速1.0毫升/分钟的TCB作为流动相在140℃下色谱分离,使用差示折光指数(DRI)作为浓度检测器。将BHT以250 ppm的浓度添加到流动相中以防止这些柱氧化降解。样品进样体积为200毫升。用CIRRUS® GPC软件处理原始数据。用窄分布聚苯乙烯标样校准这些柱。使用如ASTM标准试验方法D6474中描述的Mark-Houwink方程将聚苯乙烯分子量换算成聚乙烯分子量。
使用差示扫描量热法(DSC)如下测定主熔化峰(℃)、熔化热(J/g)和结晶度(%):首先用铟校准该仪器;在该校准后,将聚合物试样在0℃下平衡,然后以10℃/min的加热速率将温度提高到200℃;然后使该熔体在200℃下保持等温5分钟;然后将该熔体以10℃/min的冷却速率冷却到0℃并在0℃下保持5分钟;然后将该试样以10℃/min的加热速率加热到200℃。由第二加热周期报道DSC Tm、熔化热和结晶度。
通过傅里叶变换红外光谱学(FTIR)根据ASTM D6645-01方法测定高密度双峰聚乙烯组合物的短支链频率(SCB/1000个碳原子)。配有OMNIC® 7.2a版软件的Thermo-NICOLET®750 Magna-IR分光光度计用于该测量。也通过傅里叶变换红外光谱学(FTIR)根据ASTMD3124-98测定高密度双峰聚乙烯组合物中的不饱和度。也可以使用如Randall, Rev.Macromol. Chem. Phys., C29 (2&3), 第285页;美国专利5,292,845和WO 2005/121239中论述的13C NMR技术测量共聚单体含量。
根据ASTM D792测量聚乙烯组合物密度(g/cm3)。
根据ASTM D5227测定己烷可提取物。
使用Kayeness WinKARS毛细管流变仪(型号# D5052M-115)测量剪切粘度。对于在较低剪切速率下的剪切粘度,使用具有0.06英寸的模头直径和20的L/D比和180度的进入角的模头。对于在较高剪切速率下的剪切粘度,使用具有0.012英寸的模头直径和20的L/D比的模头。
作为本公开中所用的术语,剪切粘度比被定义为:在240℃下的η10/η1000。η10是在10s-1的剪切速率下的熔体剪切粘度且η1000是在240℃下测得的在1000 s-1的剪切速率下的熔体剪切粘度。
在具有2-mm直径、L/D比10:1的平模头的ROSAND® RH-7毛细管流变仪(筒体直径 =15mm)上在190℃下测量该双峰聚乙烯组合物的“Rosand”熔体强度。压力传感器: 10,000psi (68.95 MPa)。活塞速度: 5.33 mm/min。牵引角(Haul-off Angle): 52°。牵引递增速度(Haul-off incremental speed): 50 – 80 m/min2或65 ± 15 m/min2。将聚合物熔体在恒定速率下经毛细管模头挤出,然后以递增的牵引速度拉伸该聚合物束直至其断裂。在力相对于时间曲线的平台区中力的最大稳态值被定义为该聚合物的熔体强度。
为了测定CDBI50,首先生成该聚乙烯组合物的溶解度分布曲线。这使用获自TREF技术的数据实现。这种溶解度分布曲线是溶解的共聚物的重量分数作为温度的函数的曲线图。将这转化成重量分数相对于共聚单体含量的累积分布曲线,通过建立具有在中值共聚单体含量的中值各侧上的50%内的共聚单体含量的共聚物样品的重量百分比,由其测定CDBI50(参见WO 93/03093和美国专利5,376,439)。通过建立具有在中值共聚单体含量的中值各侧上的25%内的共聚单体含量的共聚物样品的重量百分比测定CDBI25。
本文所用的具体升温淋洗分级(TREF)法如下。将聚合物样品(50至150毫克)引入结晶TREF装置(Polymer Char®)的反应容器。向反应容器中装入20至40毫升1,2,4-三氯苯(TCB)并加热至所需溶解温度(例如150℃),持续1至3小时。然后将该溶液(0.5至1.5毫升)加载到装有不锈钢珠的TREF柱中。在给定稳定化温度(例如110℃)下平衡30至45分钟后,随着温度从稳定化温度降至30℃(0.1或0.2℃/分钟),使聚合物溶液结晶。在30℃下平衡30分钟后,随着温度从30℃升至稳定化温度(0.25或1.0℃/分钟),用TCB(0.5或0.75毫升/分钟)洗脱结晶样品。在该流程结束时在溶解温度下清洗TREF柱30分钟。使用内部开发的PolymerChar软件、Excel spreadsheet和TREF软件处理数据。
通过如下文进一步论述的GPC和GPC-FTIR去卷积估算第一和第二乙烯共聚物的熔体指数I2和密度。
使用配备在线FTIR检测器的高温GPC(GPC-FTIR)随分子量测量共聚单体含量。进行数学反卷积以通过假定各聚合物组分遵循Flory分子量分布函数并且其在整个分子量范围内具有均匀共聚单体分布而测定在各反应器中制成的组分的聚合物相对量、分子量和共聚单体含量。
对于这些单活性中心催化的树脂,基于Flory分子量分布函数拟合来自GPC色谱图的GPC数据。
为了改进去卷积准确度和一致性,作为约束,设定目标树脂的熔体指数I2并在去卷积过程中满足下列关系:
Log10(I2) = 22.326528 + 0.003467*[Log10(Mn)]3 - 4.322582*Log10(Mw) -0.180061*[Log10(Mz)]2 + 0.026478*[Log10(Mz)]3
其中在该方程的左侧使用实验测得的总熔体指数I2,同时调节各组分的Mn(对于各组分,Mw = 2×Mn和Mz = 1.5×Mw)以改变该组合物的计算出的总Mn、Mw和Mz直至满足拟合标准。在去卷积过程中,用下列关系式计算总Mn、Mw和Mz:Mn = 1/Sum(wi/Mn(i))、Mw = Sum(wi×Mw(i))、Mz = Sum(wi×Mz(i)2),其中i代表第i个组分且wi代表第i个组分在该组合物中的相对重量分数。
树脂组分(即第一和第二乙烯共聚物)的均匀共聚单体分布(由于使用单活性中心催化剂)允许基于聚乙烯组合物中第一和第二乙烯共聚物组分的去卷积相对量和来自上述程序的它们的估算树脂分子量参数估算每1000个碳原子的分支中的短支链含量(SCB)(来自GPC-FTIR数据)和计算第一和第二乙烯共聚物的共聚单体含量(以摩尔%计)和密度(以g/cm3计)。
组分(或组合物)密度模型和组分(或组合物)熔体指数I2模型根据下列方程用于计算第一和第二乙烯聚合物的密度和熔体指数I2:
密度 = 0.979863 - 0.00594808*(FTIR SCB/1000C)0.65 – 0.000383133*[Log10(Mn)]3
0.00000577986*(Mw/Mn)3+0.00557395*(Mz/Mw)0.25;
Log10(熔体指数I2) = 22.326528 + 0.003467*[Log10(Mn)]3 - 4.322582*Log10(Mw) -0.180061*[Log10(Mz)]2 + 0.026478*[Log10(Mz)]3
其中Mn、Mw和Mz是由上述GPC去卷积的结果获得的单独乙烯聚合物组分的去卷积值。因此,这两个模型用于估算组分(即第一和第二乙烯共聚物)的熔体指数(I2)和密度。
由聚乙烯组合物模制的板根据下列ASTM方法测试:在条件B下在10% IGEPAL下在50℃下的 Bent Strip耐环境应力开裂性(ESCR),ASTM D1693;悬臂梁缺口冲击性质,ASTMD256;弯曲性质,ASTM D 790;拉伸性质,ASTM D 638;Vicat软化点,ASTM D 1525;热变形温度,ASTM D 648。
用流变仪,即Rheometrics Dynamic Spectrometer (RDS-II)或Rheometrics SR5或ATS Stresstech使用25 mm直径锥板几何形状在190℃下在氮气气氛下对压塑样品进行动态机械分析。在应变的线性粘弹性范围(10%应变)内在频率0.05至100 rad/s下进行振荡剪切实验。作为频率的函数获得储能模量(G’)、损耗模量(G”)、复数模量(G*)和复数粘度(η*)的值。也可以使用25 mm直径平行板几何形状在190℃下在氮气气氛下获得相同的流变数据。根据WO 2006/048253和WO 2006/048254中描述的方法计算SHI(1,100)值。
密封盖
通常,聚乙烯密封盖和PET瓶颈饰面(finish)之间的机械密封表面具有非常复杂的几何形状。因此难以使用通用实验方法进行***研究。例如,数值模拟(例如有限元分析)可能可用于这一用途,但用于这种类型的分析的材料性质的输入通常使用来自在实验室环境中制成的压塑板的那些。但是,压塑板可能具有与用工业注塑或连续压塑法制成的密封盖非常不同的材料形态和性质。可用于获得已根据商业实践制成的密封盖上的密封盖应变模型参数的方法提供一种替代方案。最近在ANTEC会议上作为“Deformation Measurement, Modeling and Morphology Study for HDPE Caps and Closures”, XiaoChuan (Alan)Wang, 2015年3月23-25日, Orlando, FL, USA公开了也用于本公开的一种这样的方法。
本公开中所用的方法是使用原样密封盖的顶板的变形(例如蠕变)以接近在将密封盖安置或拧到PET瓶上之后塑料密封盖和PET瓶颈饰面的机械密封表面之间的变形(参见“Deformation Measurement, Modeling and Morphology Study for HDPE Caps andClosures”, XiaoChuan (Alan) Wang, 2015年3月23-25日, Orlando, FL, USA, ANTEC会议中的图1-5)。使用密封盖代替标准化板反映了真实模制材料形态并包括密封盖设计的影响。为了比较由不同材料制成的密封盖,可以清楚限定密封盖的顶板的变形。通过检查密封盖的顶板,避免应对密封表面的复杂几何形状。
下列测量和建模可用于任何“原样”密封盖设计,只要比较的密封盖使用基本相同的方法在基本类似的条件下制备以提供具有基本类似的设计和尺寸的密封盖。仅作为非限制性实例,提供下列制备密封盖的方法,然后可以使用本文所述的方法比较密封盖。
通过注塑制造密封盖的方法
在此使用Sumitomo注塑机和2.15克PCO(仅塑料密封盖)1881碳酸软饮料(CSD)密封盖模具制备密封盖。使用具有28 mm螺杆直径的Sumitomo 注塑机(型号SE75EV C250M)。该4-腔CSD密封盖模具由Z-moulds(Austria)制造。该2.15克PCO 1881 CSD密封盖设计由Universal Closures Ltd.(United Kingdom)开发。在密封盖制造过程中,测量四种密封盖参数——帽顶的直径、孔密封直径、防拆封带直径和总帽高度并确保在质量控制规范内。
对于红色密封盖,在注塑之前将树脂与2%助滑剂(slip)(芥酸酰胺(erucamide))母料(含5 wt%助滑剂的AMPACET® 助滑剂101797;在最终树脂中1000 ppm助滑添加剂)和1%红色母料(red masterbatch)(含1.5 wt.%红色颜料的AMPACET PE红色母料LJ-206971;在最终树脂中150 ppm红色颜料)干共混。
使用International Society of Beverage Technologists (ISBT)自愿标准试验方法测定密封盖尺寸。所用试验涉及选择模腔和对由该特定模腔制成的至少5个密封盖的测量。由从生产日起老化至少1周的密封盖获得至少14个尺寸测量值。使用VisionEngineering、Swift Duo 双光学和视频测量***进行密封盖尺寸测量。使用10x放大率和利用Metlogix M视频测量***软件进行所有测量(见MetLogix® M3: Digital ComparatorField of View Software, User’s Guide)。
实施例1(比较)是由具有32 g/10min的熔体指数I2、0.951 g/cm3的密度和2.88的重均分子量Mw/Mn并在溶液烯烃聚合法中使用齐格勒纳塔催化剂制成的单峰聚乙烯树脂制成的密封盖。这种树脂可作为SCLAIR® 2712购自NOVA Chemicals Corporation。该树脂的GPC曲线列在图1A中。
实施例2是由双峰聚乙烯组合物制成的密封盖并具有1.5 g/10min的熔体指数I2、0.953 g/cm3的密度和8.47的重均分子量Mw/Mn。实施例2中所用的双峰聚乙烯组合物在溶液烯烃聚合法中使用单活性中心催化剂制成。关于实施例2中所用的双峰聚乙烯组合物及其制备方法的进一步细节公开在美国专利8,962,755中,其全文经此引用并入本文。该树脂的GPC曲线列在图1B中。
用于制造实施例1和2中的密封盖的聚合物与它们的板数据一起显示在表1A中。实施例2的第一和第二乙烯共聚物组分的数据显示在表1B中。通过注塑形成密封盖,且注塑加工条件列在表2中。密封盖尺寸提供在表3中。
表1A
聚合物性质和板数据
。
表1B
实施例2,组分性质
。
表2
注塑加工条件
实施例 | 1,对比例 | 2 |
添加剂(颜色&配方(Color &Formulation)) | 1%红色、2%助滑剂(1000ppm助滑剂) | 1%红色、2%助滑剂(1000ppm助滑剂) |
部件重量 – 4腔(g) | 8.653 | 8.613 |
周期时间(s) | 3.631 | 3.874 |
注射速度 (mm/s) | 45 | 45 |
填充时间(s) | 0.661 | 0.679 |
计量时间(s) | 1.788 | 2.152 |
最小缓冲(Minimum Cushion)(mm) | 9.758 | 9.765 |
填充峰值压力(psi) | 8294.6 | 15271.2 |
全峰压力(psi) | 8345 | 15272.9 |
夹持(Hold)终点位置(mm) | 12.144 | 12.43 |
夹紧力(ton) | 17.1 | 19.2 |
填充起点位置(mm) | 39.461 | 40.41 |
计量背压(psi) | 824.2 | 809.9 |
填充压力 (psi) | 8286.7 | 12516.1 |
填充时间1 (s) | 0.665 | 0.682 |
温度区1 (℃) | 180 | 180 |
温度区2 (℃) | 185 | 185 |
温度区3 (℃) | 190 | 190 |
温度区4 (℃) | 200 | 200 |
温度区5 (℃) | 200 | 200 |
模具温度固定(℉) | 58 | 58 |
模具温度移动(℉) | 58 | 58 |
表3
密封盖尺寸
实施例 | 1,对比例 | 2 |
添加剂( 颜色&配方) | 1%红色、2%助滑剂(1000ppm助滑剂) | 1%红色、2%助滑剂(1000ppm助滑剂) |
无防拆封环的密封盖高度(mm) | 10.67 | 10.67 |
含防拆封环的密封盖高度 (mm) | 15.44 | 15.34 |
外径@ 4mm (mm) | 29.58 | 29.53 |
螺纹直径 (mm) | 25.54 | 25.55 |
Bump密封直径 (mm) | 24.52 | 24.45 |
Bump密封厚度 (mm) | 0.68 | 0.71 |
距olive中心的Bump密封高度 (mm) | 1.52 | 1.55 |
孔密封直径 (mm) | 22.5 | 22.38 |
孔密封厚度 (mm) | 0.91 | 0.92 |
距olive中心的孔高度 (mm) | 1.58 | 1.70 |
顶板厚度 (mm) | 1.21 | 1.21 |
防拆封带底切直径 (mm) | 26.29 | 26.15 |
螺纹深度 (mm) | 1.06 | 1.04 |
螺距 (mm) | 2.54 | 2.67 |
螺纹根部 @ 4 mm (mm) | 27.35 | 27.32 |
密封帽重量 (g) | 2.164 | 2.157 |
固态密封盖的变形分析
通过将环形探头(见图2A和2B)连接到其末端而改变DHR-3旋转流变仪测试棒。这一装置用于压缩变形试验。该流变仪具有允许测量在不同温度下的变形响应的温度室(烘箱)。制成的环形探头具有6.4毫米的内径和10.8毫米的外径。该环形结构被设计成避免探头与密封盖顶板的中心接触,因为有时浇口痕(由于注塑法的性质)不完全平整(注:通过连续压塑法制成的密封盖通常在密封盖顶板的中心没有这样的痕迹)。密封盖夹持器(见图3)也被设计成夹持密封盖。这一夹持器具有四个定位螺钉以固定密封盖在夹持器内的位置。使用耐高温硅酮脂将该探头胶粘到测试棒上。处于应力下的密封盖表面的投影或接触面积为0.5944 cm2。在测试前从密封盖上移除防拆封环,以仅引发投影面积处的顶板变形。将无防拆封环的密封盖固定在不锈钢固定环(secure ring)密封盖夹持器中(见图3)并置于流变仪的底板上。该探头最初接触密封盖的点被设定为零位。对于时间扫描试验,在测试开始前将该样品在烘箱中在93℃下调节15分钟。本领域技术人员会认识到,本测试可以在任何适用于获得结果的温度,尤其是高于环境温度的任何温度下进行以获得适用于在热灌装或无菌灌装法中使用密封盖的结果。施加初始2.5 N压缩力,然后在93℃下以1 rad/s频率和0.0001%径向应变进行时间扫描300秒(其在这样低的值下不影响轴向响应;如果使用更高的径向应变,该固体样品可能引起轴向力和所得变形△L数据的畸变)。在此过程中,记录瞬时压缩力和作为∆L vs. 时间测得的变形。通过取密封盖顶板的△L/厚度(以mm计)的比率,计算压缩应变ε(为建模目的,被取作正值,见下文)。通过使用记录的力除以实际接触面积(即0.5944 cm2),计算在接触面积处经受的应力。表4中提供的数据是对各密封盖获得的示例性数据集,并来自在各密封盖上进行的改良固态变形分析(以秒计的时间、以牛顿计的轴向力、以毫米计的变形或DL、以℃计的温度和以弧度/秒计的角频率)。将来自各密封盖的数据建模以获得应变模型参数(A、n和m)。表4A和4B中报道的数据显示对于由特定树脂制成的各密封盖通过上述变形试验获得的原始数据的一组值。在实践中,收集由各树脂制成的4至6个密封盖的数据。来自对各树脂类型测量的4-6个密封盖的数据在将轴向力换算成应力和将变形换算成应变后用作建模基础。然后将用该模型获得的数值(在密封盖/树脂***上)平均化并提供在下表5中。不希望受制于理论,但相信,使用本方法评估的抗压缩变形性也反映在任何其它变形模式,如拉伸变形下的抗变形性;进一步相信,原样密封盖的顶板的变形接近在将密封盖固定到PET瓶上之后在塑料密封盖和PET瓶颈饰面的机械密封表面之间发生的变形。
表4A
实施例1
时间(s) | 力(N) | △L(mm) | 顶板厚度(mm) | 投影面积(cm2) | 温度(℃) | 角频率 (rad/s) | 应变 | 应力(N/cm2) |
13.1815 | 0.3748 | 0.1319 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 10.9% | 0.6305 |
27.1430 | 0.9321 | 0.1827 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 15.1% | 1.5681 |
41.2604 | 1.3460 | 0.2207 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 18.2% | 2.2644 |
55.0815 | 1.6385 | 0.2480 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 20.5% | 2.7566 |
68.9493 | 1.8469 | 0.2687 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 22.2% | 3.1071 |
83.5972 | 2.0062 | 0.2853 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 23.6% | 3.3751 |
97.5586 | 2.1170 | 0.2974 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 24.6% | 3.5616 |
111.3953 | 2.1974 | 0.3067 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 25.3% | 3.6969 |
125.3256 | 2.2625 | 0.3141 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 26.0% | 3.8064 |
139.3807 | 2.3090 | 0.3201 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 26.5% | 3.8846 |
153.4513 | 2.3473 | 0.3249 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 26.9% | 3.9490 |
167.3348 | 2.3736 | 0.3288 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 27.2% | 3.9933 |
181.2494 | 2.3928 | 0.3319 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 27.4% | 4.0256 |
195.1485 | 2.4085 | 0.3347 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 27.7% | 4.0520 |
208.9384 | 2.4204 | 0.3370 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 27.9% | 4.0720 |
222.9310 | 2.4293 | 0.3391 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 28.0% | 4.0869 |
237.0173 | 2.4381 | 0.3409 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 28.2% | 4.1018 |
251.0100 | 2.4449 | 0.3425 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 28.3% | 4.1132 |
264.7530 | 2.4306 | 0.3425 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 28.3% | 4.0891 |
278.3245 | 2.4216 | 0.3425 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 28.3% | 4.0740 |
292.0208 | 2.4114 | 0.3425 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 28.3% | 4.0569 |
305.8886 | 2.4020 | 0.3425 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 28.3% | 4.0411 |
表4B
实施例2
时间(s) | 力(N) | △L(mm) | 顶板厚度(mm) | 投影面积(cm2) | 温度(℃) | 角频率(rad/s) | 应变 | 应力(N/cm2) |
13.36869 | 0.4928 | 0.1324 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 10.9% | 0.829066 |
27.43934 | 1.30707 | 0.1753 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 14.5% | 2.198974 |
41.43201 | 1.7573 | 0.2014 | 1.21 | 0.5944 | 93.03 | 1 | 16.6% | 2.956427 |
55.25308 | 2.01503 | 0.2178 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 18.0% | 3.390023 |
69.23014 | 2.16714 | 0.2289 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 18.9% | 3.645929 |
83.09801 | 2.27232 | 0.2365 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 19.5% | 3.82288 |
97.13747 | 2.33466 | 0.2419 | 1.21 | 0.5944 | 93.01 | 1 | 20.0% | 3.927759 |
111.1769 | 2.37277 | 0.246 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 20.3% | 3.991874 |
125.0604 | 2.39967 | 0.2491 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 20.6% | 4.03713 |
139.0687 | 2.42115 | 0.2516 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 20.8% | 4.073267 |
153.0457 | 2.43668 | 0.2535 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 21.0% | 4.099395 |
167.054 | 2.44276 | 0.2552 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 21.1% | 4.109623 |
181.0934 | 2.42515 | 0.2554 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 21.1% | 4.079996 |
194.8937 | 2.40547 | 0.2555 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 21.1% | 4.046887 |
208.4644 | 2.4357 | 0.2574 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 21.3% | 4.097745 |
222.1139 | 2.41572 | 0.2574 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 21.3% | 4.064132 |
235.8881 | 2.40464 | 0.2574 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 21.3% | 4.045491 |
249.3972 | 2.4316 | 0.2591 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 21.4% | 4.090848 |
263.1871 | 2.41641 | 0.2591 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 21.4% | 4.065293 |
276.7274 | 2.40486 | 0.2591 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 21.4% | 4.045861 |
290.5016 | 2.42899 | 0.2606 | 1.21 | 0.5944 | 93 | 1 | 21.5% | 4.086457 |
304.0263 | 2.41687 | 0.2607 | 1.21 | 0.5944 | 92.99 | 1 | 21.5% | 4.066067 |
本领域技术人员会认识到,可对能够成型为密封盖的任何树脂施以类似测试以提供用于压缩应变模型的输入,以可就它们各自的变形行为直接比较和对照由不同聚合材料制成的两个或更多个密封盖。
压缩应变模型
不希望受制于任何单一理论,但对各密封盖收集的响应反映各密封盖中所用的树脂的特性。但是,由于瞬时压缩变形信息随时间和应力而变(这是非线性关系或典型的多变量现象),使用模型提供聚合物结构-密封盖性质关系的更好理解。此处所用的模型是可对各聚合物-密封盖对(pairing)充分描述在给定温度下的密封盖变形作为应力和时间的函数的模型。
将如上所述获得的压缩应变数据使用压缩应变模型建模以比较聚合物-密封盖***在应力下变形的趋势。与压缩应变数据一起,该模型是提供用于预测聚合物-密封盖对变形性质的快速和成本有效的方式的有用方法。
假设压缩应变遵循如下所示在给定温度下的数学形式:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。可以使用能够执行非线性回归的任何软件估算模型参数。
图4显示对于实施例1和2使用压缩应变模型的实际和拟合压缩应变(变形)。通常,该模型极好适配获自由不同聚合物类型制成的密封盖的实际变形。拟合模型参数A、n和m的平均值概括在表5中。
表5
由不同聚乙烯聚合物制成的密封盖的压缩应变模型参数
实施例 | 1,对比例 | 2 |
添加剂(通过母料,MB的颜色&助滑剂) | 1%红色、2%助滑剂MB(1000 ppm助滑剂) | 1%红色、2%助滑剂MB(1000 ppm助滑剂) |
模型系数,A | 0.093679 | 1%红色、2%助滑剂MB(1000 ppm 助滑剂) |
变形应力指数,n | 0.348888 | 0.092886 |
时间指数,m | 0. 115313 | 0.335115 |
在93℃、4 N/cm2、305秒下的预测蠕变应变;应力恒定并且蠕变是变形vs 时间 | 29.4% | 0.078648 |
预测蠕变应变(也显示在表5中)是在恒定应力下在特定时间的材料变形。由于上文对压缩应变描述的模型极好地拟合实际原始数据,该模型可以进一步用于预测在不同条件,如提高的应力水平下的变形,或预测在各种应力值下在恒定荷载时间的压缩应变。
表5中提供的数据清楚显示,实施例2与实施例1相比具有较低时间指数(m)值和较好的抗蠕变或变形性。实施例2的时间指数值低于0.105。在A和n参数基本相同的情况下时间指数值越低,该密封盖/聚合物***的抗变形性越好。由于在升高的温度下的变形被认为对特定聚合物/密封盖***是否适用于热灌装或无菌灌装法是重要的,本模型有助于确立哪些聚乙烯树脂适合此类最终应用。
用密封盖密封在PET容器中的含4.2体积% CO2的液体的制备
为了制备在纯净水中的4.2体积%二氧化碳CO2(4.2气体体积或“GV”),将10.13克碳酸氢钠(NaHCO3)和7.72克柠檬酸(C6H8O7)包装到两个水溶性EVOH(乙烯乙烯醇)袋中。接着,将600毫升纯净水添加到PET瓶中以灌装该瓶。各瓶具有PCO 1881颈部饰面(neck finish)。然后将含碳酸氢钠的袋和含柠檬酸的袋添加到装有纯净水的PET瓶中。立即用手动力将密封盖置于PET瓶上并以施加角(application angle)360°旋转。接着将该瓶子-密封盖***置于具有适当卡盘的STEINFURTH®转矩测量机中从而以0.8 rpm/分钟的速度以380°的施加角进一步旋转该密封盖。然后摇动该瓶子以确保化学品完全溶解在水中。
高温循环试验(ETCT)
这是International Society of Beverage Technologists (ISBT)自愿标准试验。由于密封盖在热气候市场中可能经受宽温度波动,该密封盖必须在这些温度波动过程中和在该产品的贮存寿命全程保持在颈部饰面上。高温循环试验评估这样的密封盖性能。
在如上所述用4.2 GV CO2填充PET瓶和加盖后,将该PET瓶子-密封盖***置于温度受控室中。然后使该瓶子-密封盖***暴露在下列温度程序下:循环1;A) 在60℃下保持6小时、然后B) 在32℃下保持18小时;循环2;C) 在60℃下保持6小时、然后D) 在32℃下保持18小时;循环3;E) 在60℃下保持6小时、然后F) 在32℃下保持18小时。在各循环部分后,观察该PET瓶子-密封盖样品的密封盖松动(closure releases)、cocked和变形密封盖和泄漏件。在各实施例中测试总共24个瓶子-密封盖***。结果显示在表6中。
表61,2
PET瓶– PE密封盖***的高温循环试验(密封盖具有借助2%母料的颜色添加剂1%红色
和助滑剂1000 ppm)
注:1)所用PET瓶:PCO1881颈部饰面,591ml.
2)试样数:24。
表6中的数据的检查表明,实施例1(其中密封盖由单峰聚乙烯组合物(SCLAIR2712)制成)具有比实施例2(其中密封盖由双峰聚乙烯组合物制成)差的热循环性能。对于实施例2,在施加的任何温度循环条件下没有观察到密封盖中的失败,而对于实施例1,在许多情况下在达到温度循环2和3时密封盖失败。实施例2的密封盖具有100%合格率,而实施例1的密封盖具有33%合格率。
安全密封试验(Secure Seal Test)(SST)
由于PET(或玻璃)比聚乙烯更硬质,在瓶子和密封盖包装的机械密封表面处的变形更可能发生在塑料密封盖而非瓶子上。因此,塑料密封盖具有适当变形是重要的。不希望受制于理论,但密封盖在机械密封表面处的过度变形预计可能导致在一些点损失密封表面的紧密接合。密封盖在机械密封表面处的变形不足可能无法提供与硬质PET瓶颈饰面上的密封表面形状的充分顺应性。在机械密封表面处的适当变形可提供瓶子(颈部饰面)和密封盖的密封表面之间的紧密接合。因此,表现出过度压缩应变或过度变形的密封盖可能导致在将密封盖安装到PET容器、瓶子等上时较差的密封性质(例如降低的紧密度);或者,表现出适当压缩应变或变形的密封盖可能导致在将密封盖安装到PET容器、瓶子等上时改进的密封性质(例如改进的紧密度)。
SST是International Society of Beverage Technologists (ISBT)自愿标准试验。这一试验要测定在内部压力下时塑料密封盖密封和螺纹完整性。该试验的详述如下。在如上所述用4.2 GV CO2填充PET瓶和加盖后,将该PET瓶子-密封盖***在室温(22℃ +/- 1℃)下调节24小时。接着,使用Secure-PakTM颈部饰面切割工具切割出包括密封盖的PET瓶颈部饰面。将组合的颈部饰面/密封盖***连接至具有压力管的密封装置(fit)并引入气体压力。将该PET颈部饰面/密封盖***置于测试夹具中并将整个组装件置于Secure Pak(Maumee, Ohio)制造的Secure Seal Tester,型号SST的水箱中。在水中在室温(22℃)下进行该试验。向密封盖内部缓慢施加压力至100 psi并保持1分钟。观察该PET瓶颈部饰面-密封盖样品的气泡迹象。当可观察到从密封盖中排出稳定气泡流时,表明失败。在下一步骤中,将压力提高到175 psi并保持1分钟以再观察气泡迹象。在最终步骤中,将压力提高到200 psi并保持1分钟,并观察气泡迹象。记录发生可观察到的漏气事件时的压力以及空气通过百分比。
对各实施例1-2进行总共20个安全密封试验且结果提供在表7中。
表7
PET瓶– PE密封盖***的安全密封试验(SST)
(密封盖具有借助2%母料的颜色添加剂1%红色和助滑剂1000 ppm)
。
表7中的数据的检查表明,实施例1(其中密封盖由单峰聚乙烯组合物(SCLAIR2712)制成)具有比实施例2(其中密封盖由双峰聚乙烯组合物制成)差的密封性质。对于实施例2,在高达200 psi的压力下没有观察到失败。对于实施例1,只有10%的密封盖通过在大于175 psi的压力下大于1分钟的安全密封试验,而在低于175 psi的压力下几个开始失败。
开启转矩试验(Removal Torque Test)
这是International Society of Beverage Technologists (ISBT)自愿标准试验。其用于测定从容器开启密封盖所需的转矩。
在如上所述用4.2 GV CO2填充PET瓶和加盖后,在进行开启转矩试验之前将该瓶子在室温(22℃ +/- 1℃)下调节24小时。用于测试的总施加角为740°。使用具有适当卡盘的STEINFURTH自动化转矩测量机以0.8 rpm/分钟的速度测试最大开启转矩。对各实施例1和2进行总共12个试验且平均结果提供在表8中。
表8.1
PET瓶– PE密封盖***的开启转矩
(密封盖具有借助2%母料的颜色添加剂1%红色和助滑剂1000 ppm)
实施例 | 平均(in-lb) | 标准偏差(in-lb) | 最低(in-lb) | 最高(in-lb) |
1, 对比例 | 12.6 | 0.88 | 11.7 | 14.4 |
2 | 15.4 | 1.23 | 13.4 | 17.6 |
注1: 所用PET瓶: CSD, PCO 1881颈部饰面,591 ml。
表8中的数据支持实施例2中的双峰聚乙烯组合物带来比单峰聚乙烯组合物优异的密封盖性能的看法。对于前者,平均开启转矩为15.4英寸磅,与此相比,后者为12.6英寸磅。开启用实施例2中的双峰树脂制成的密封盖的最低转矩也高于用SCLAIR 2712制成的密封盖(即实施例1)所需的转矩,表明密封性质改进。
落球冲击试验
这是International Society of Beverage Technologists (ISBT)自愿标准试验。在运输和消费者使用过程中,饮料密封盖会受到冲击力。落球冲击试验评估密封盖留在容器开口上而不松脱的趋势。如下进行该试验。在如上所述用4.2 GV CO2填充PET瓶子-密封盖***和加盖后,将该瓶子-密封盖***在温度受控室中在4℃下调节24小时。使用固定瓶子-密封盖***以防移动的Steinfurth落球冲击试验机进行球冲击测试,该瓶子-密封盖***保持在所需取向。使用钢球(286.7 g,41.27 mm直径)作为冲击物。钢球以四种不同取向从762毫米(30英寸)高度落下;与密封盖顶部中心成0°、与密封盖顶部边缘成90°、与密封盖顶部边缘成45°和与密封盖侧壁边缘成90°。在冲击试验后,从冲击试验机上取下该瓶子-密封盖***并检查密封盖的损伤和/或泄漏。对于各实施例1和2在各角度下进行总共10个落球冲击试验,结果提供在表9中。
表9.1
PET瓶– PE密封盖***的落球冲击试验
(密封盖具有借助2%母料的颜色添加剂1% 红色和助滑剂1000 ppm)
注1: 所用PET瓶: CSD, PCO 1881颈部饰面,591 ml。
表9中的数据表明当与密封盖顶部中心成0°进行落球冲击试验时实施例1和2之间几乎没有差异。但是,当与密封盖侧壁边缘成90°和与密封盖顶部边缘成90°进行试验时包含双峰高密度聚乙烯的实施例2的密封盖表现得更好。当使用双峰聚乙烯组合物时,相对于单峰聚乙烯组合物(即SCLAIR 2712),总失败数也更好。
本公开的非限制性实施方案包括下列:
实施方案A. 一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中、用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5;且其中所述双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn;至少0.949 g/cm3的密度、0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;小于500,000的MZ;小于1.53的应力指数和至少20 hrs的ESCR条件B(10% IGEPAL)。
实施方案B. 实施方案A的方法,其中使用单活性中心催化剂制备第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物。
实施方案C. 实施方案A或B的方法,其中第一乙烯共聚物具有0.925至0.950 g/cm3的密度。
实施方案D. 实施方案A、B或C的方法,其中第二乙烯共聚物具有小于0.965 g/cm3的密度。
实施方案E. 实施方案A、B、C或D的方法,其中该双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.960 g/cm3的密度。
实施方案F. 实施方案A、B、C、D或E的方法,其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.035 g/cm3。
实施方案G. 实施方案A、B、C、D、E或F的方法,其中第一和第二乙烯共聚物具有小于2.3的Mw/Mn。
实施方案H. 实施方案A、B、C、D、E、F或G的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于55重量%的组成分布宽度指数(CDBI25)。
实施方案I. 实施方案A、B、C、D、E、F、G或H的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于65重量%的组成分布宽度指数(CDBI50)。
实施方案J. 实施方案A、B、C、D、E、F、G、H或I的方法,其中第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于1.5。
实施方案K. 实施方案A、B、C、D、E、F、G、H、I或J的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:30至60重量%的第一乙烯共聚物;和70至40重量%的第二乙烯共聚物。
实施方案L. 实施方案A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、或K的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物进一步包含成核剂。
实施方案M. 实施方案A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K或L的方法,其中第一和第二乙烯共聚物是乙烯和1-辛烯的共聚物。
实施方案N. 实施方案A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L或M的方法,其中所述密封盖通过连续压塑或注塑制成。
实施方案O. 实施方案A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M或N的方法,其中通过在至少两个聚合反应器中在溶液聚合条件下使乙烯和α-烯烃与聚合催化剂接触制备所述双峰聚乙烯组合物。
实施方案AA. 密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含双峰聚乙烯组合物,其包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5;且其中所述双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn;至少0.949 g/cm3的密度、0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;小于500,000的MZ;小于1.53的应力指数和至少20 hrs的ESCR条件B(10% IGEPAL)。
实施方案BB. 根据实施方案AA的密封盖用途,其中使用单活性中心催化剂制备第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物。
实施方案CC. 根据实施方案AA或BB的密封盖用途,其中第一乙烯共聚物具有0.925至0.950 g/cm3的密度。
实施方案DD. 根据实施方案AA、BB或CC的密封盖用途,其中第二乙烯共聚物具有小于0.965 g/cm3的密度。
实施方案EE. 根据实施方案AA、BB、CC或DD的密封盖用途,其中该双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.957 g/cm3的密度。
实施方案FF. 根据实施方案AA、BB、CC、DD或EE的密封盖用途,其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.035 g/cm3。
实施方案GG. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE或FF的密封盖用途,其中第一和第二乙烯共聚物具有小于2.3的Mw/Mn。
实施方案HH. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF或GG的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于55重量%的组成分布宽度指数(CDBI25)。
实施方案II. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG或HH的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于65重量%的组成分布宽度指数(CDBI50)。
实施方案JJ. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH或II的密封盖用途,其中第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于1.5。
实施方案KK. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、II或JJ的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:30至60重量%的第一乙烯共聚物;和70至40重量%的第二乙烯共聚物。
实施方案LL. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、II、JJ或KK的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物进一步包含成核剂。
实施方案MM. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、II、JJ、KK或LL的密封盖用途,其中第一和第二乙烯共聚物是乙烯和1-辛烯的共聚物。
实施方案NN. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、II、JJ、KK、LL或MM的密封盖用途,其中所述密封盖通过连续压塑或注塑制成。
实施方案OO. 根据实施方案AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、II、JJ、KK、LL、MM或NN的密封盖用途,其中通过在至少两个聚合反应器中在溶液聚合条件下使乙烯和α-烯烃与聚合催化剂接触制备所述双峰聚乙烯组合物。
实施方案AAA. 一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中;用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口,所述双峰聚乙烯组合物具有0.949 g/cm3至0.960 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10min的熔体指数I2;和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
实施方案BBB. 实施方案AAA的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5。
实施方案AAAA. 密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含双峰聚乙烯组合物,其具有0.949 g/cm3至0.960 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0g/10 min的熔体指数I2;其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
实施方案BBBB. 根据实施方案AAAA的密封盖在热灌装法中的用途,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5。
工业适用性
热灌装技术可用于饮料,例如果汁、乳品、茶、运动饮料和调味水的装瓶和密封。在热灌装法过程中,热液体与密封盖内部的接触将密封盖灭菌。本公开涉及商业热灌装法,其使用由双峰聚乙烯组合物制成的密封盖。
Claims (34)
1.一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中、用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5;且其中所述双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn;至少0.949 g/cm3的密度、0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;小于500,000的MZ;小于1.53的应力指数和至少20 hrs的ESCR条件B(10% IGEPAL)。
2.权利要求1的方法,其中使用单活性中心催化剂制备第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物。
3.权利要求1的方法,其中第一乙烯共聚物具有0.925至0.950 g/cm3的密度。
4.权利要求1的方法,其中第二乙烯共聚物具有小于0.965 g/cm3的密度。
5.权利要求1的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.960 g/cm3的密度。
6.权利要求1的方法,其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.035 g/cm3。
7.权利要求1的方法,其中第一和第二乙烯共聚物具有小于2.3的Mw/Mn。
8.权利要求1的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于55重量%的组成分布宽度指数(CDBI25)。
9.权利要求1的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于65重量%的组成分布宽度指数(CDBI50)。
10.权利要求1的方法,其中第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于1.5。
11.权利要求1的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:30至60重量%的第一乙烯共聚物;和70至40重量%的第二乙烯共聚物。
12.权利要求1的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物进一步包含成核剂或成核剂混合物。
13.权利要求1的方法,其中第一和第二乙烯共聚物是乙烯和1-辛烯的共聚物。
14.权利要求1的方法,其中所述密封盖通过连续压塑或注塑制成。
15.权利要求1的方法,其中通过在至少两个聚合反应器中在溶液聚合条件下使乙烯和α-烯烃与聚合催化剂接触制备所述双峰聚乙烯组合物。
16.密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含双峰聚乙烯组合物,其包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5;且其中所述双峰聚乙烯组合物具有3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn;至少0.949 g/cm3的密度、0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;小于500,000的MZ;小于1.53的应力指数和至少20 hrs的ESCR条件B(10% IGEPAL)。
17.根据权利要求16的密封盖用途,其中使用单活性中心催化剂制备第一乙烯共聚物和第二乙烯共聚物。
18.根据权利要求16的密封盖用途,其中第一乙烯共聚物具有0.925至0.950 g/cm3的密度。
19.根据权利要求16的密封盖用途,其中第二乙烯共聚物具有小于0.965 g/cm3的密度。
20.根据权利要求16的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物具有0.951至0.960 g/cm3的密度。
21.根据权利要求16的密封盖用途,其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.035 g/cm3。
22.根据权利要求16的密封盖用途,其中第一和第二乙烯共聚物具有小于2.3的Mw/Mn。
23.根据权利要求16的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于55重量%的组成分布宽度指数(CDBI25)。
24.根据权利要求16的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物具有大于65重量%的组成分布宽度指数(CDBI50)。
25.根据权利要求16的密封盖用途,其中第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于1.5。
26.根据权利要求16的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:30至60重量%的第一乙烯共聚物;和70至40重量%的第二乙烯共聚物。
27.根据权利要求16的密封盖用途,其中所述双峰聚乙烯组合物进一步包含成核剂或成核剂混合物。
28.根据权利要求16的密封盖用途,其中第一和第二乙烯共聚物是乙烯和1-辛烯的共聚物。
29.根据权利要求16的密封盖用途,其中所述密封盖通过连续压塑或注塑制成。
30.根据权利要求16的密封盖用途,其中通过在至少两个聚合反应器中在溶液聚合条件下使乙烯和α-烯烃与聚合催化剂接触制备所述双峰聚乙烯组合物。
31.一种灌装容器的方法,所述方法包括:经由容器开口将热液体添加到容器中;用包含双峰聚乙烯组合物的密封盖密封所述容器开口,所述双峰聚乙烯组合物具有0.949 g/cm3至0.960 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;和使热液体与所述密封盖的内表面接触;其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
32.权利要求32的方法,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5。
33.密封盖在热灌装法中的用途,其中所述密封盖包含双峰聚乙烯组合物,其具有0.949 g/cm3至0.960 g/cm3的密度、3.0至13.0的分子量分布Mw/Mn和0.2至3.0 g/10 min的熔体指数I2;其中所述密封盖具有0.105或更小的时间指数m,其中m使用下列方程所示的压缩应变模型测定:
其中ε是压缩应变;σ是以N/cm2计的应力,t是以秒计的荷载时间,A是模型系数,n是变形应力指数且m是时间指数。
34.根据权利要求33的密封盖在热灌装法中的用途,其中所述双峰聚乙烯组合物包含:
(1) 10至70重量%的第一乙烯共聚物,其具有小于0.4 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和0.920至0.955 g/cm3的密度;和
(2) 90至30重量%的第二乙烯共聚物,其具有100至20,000 g/10min的熔体指数I2;小于2.7的分子量分布Mw/Mn;和高于第一乙烯共聚物的密度但小于0.967 g/cm3的密度;
其中第二乙烯共聚物的密度比第一乙烯共聚物的密度高小于0.037 g/cm3;第一乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB1)与第二乙烯共聚物中的每千个碳原子的短支链数(SCB2)的比率(SCB1/SCB2)高于0.5。
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