用于帽和封闭件的pe-pla组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及由聚乙稀和聚乳酸的共混物制造的帽(cap)和封闭件(closure)、用 于制造这样的帽和封闭件的工艺(方法)、以及它们的用途。本发明的帽和封闭件可例如作 为用于密封容纳碳酸饮料或非充气(still)饮料的瓶子的螺帽使用。
[0002] 技术问题和【背景技术】
[0003] 使用聚合物材料制造模塑制品例如帽和封闭件是公知的。
[0004] 聚乙烯已经成为帽和封闭件市场中的精选材料之一。这是因为聚乙烯提供机械性 质的良好平衡并且可容易地通过注射模塑或者通过压缩模塑而加工。近来用于降低聚乙烯 帽和封闭件的重量的努力已经导致该行业使用具有高的耐应力开裂性的高密度聚乙烯树 月旨。然而,这样的树脂的一个缺点是其差的加工例如为了提高该树脂的流动性以达到可接 受的周期时间而需要的高的注射压力、苛刻的注射条件和高的熔融温度,最终导致所制造 的帽和封闭件的降低的注射生产能力和差的感官(organoleptic)性质。
[0005] 因此,对于制造可容易地通过注射模塑或压缩模塑或两者制造的具有刚度 (stiffness)、耐环境应力开裂性(ESCR)、感官和加工性质的改善的平衡的帽和封闭件仍然 存在需要。
[0006] 本发明的一个目的是提供具有良好刚性(rigidity)的帽或封闭件。
[0007] 本发明的另一目的是提供具有良好的ESCR性质的帽或封闭件。
[0008] 本发明的进一步目的是提供容易通过注射模塑或压缩模塑或两者制造的帽或封 闭件。
[0009] 本发明的另外的目的是提供具有可接受的感官性质的帽或封闭件。
【发明内容】
[0010] 现已惊讶地发现,通过包括如本文中公开的特定且明确定义的(well-defined) 树脂组合物的帽或封闭件,以上目的可单独地或者以任意组合而实现。
[0011] 因此,本发明提供由包括如下的树脂组合物制造的帽或封闭件:基于所述树脂组 合物的总重量的至少50重量%的聚乙烯,其在按照ASTMD-1505方法在23°C下测量时具有 至少940g/cm3且至多970g/cm3的密度;和基于所述树脂组合物的总重量的2-50重量%的 聚乳酸。
[0012] 此外,本发明提供用于制造帽或封闭件的工艺,所述工艺包括如下步骤:
[0013] (a)将如下共混:基于共混物的总重量的至少50重量%的具有至少0. 940g/cm3且 至多0. 970g/cm3的密度的聚乙烯和基于共混物的总重量的2-50重量%的聚乳酸,
[0014] (b)将所述共混物挤出,
[0015] (c)将所挤出的共混物注射模塑或压缩模塑为帽或封闭件。
【具体实施方式】
[0016] 对于本申请而言,聚合物和帽或封闭件的性质是如在测试方法中详细指示的那样 测定的。
[0017] 在以下段落中,更详细地定义本发明的不同方面。如此定义的各方面可与任何其 它一个方面或多个方面组合,除非清楚地相反指示。特别地,任何被指示为优选的或有利的 特征可与任何其它被指示为优选的或有利的一个特征或多个特征组合。
[0018] 在本说明书中提及"一个实施方式"或"(一种)实施方式"意味着关于该实施方 式所描述的具体的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方式中。因此,在本说 明书中的不同位置中短语"在一个实施方式中"或"在(一种)实施方式中"的出现不一定 均是指相同的实施方式,但是可以指相同的实施方式。此外,在一个或多个实施方式中,具 体的特征、结构或特性可以如本领域技术人员将由本公开内容所明晰的任何合适的方式组 合。此外,如本领域技术人员将理解的,虽然本文中描述的一些实施方式包括其它实施方式 中包括的一些特征但是未包括所述其它实施方式中包括的其它特征,但是不同实施方式的 特征的组合意图在本发明的范围内,并且形成不同的实施方式。
[0019] 聚乙烯
[0020] 对于本申请而言,术语"聚乙烯"用于表示乙烯均聚物以及乙烯共聚物。如果所述 聚乙烯为共聚物,则共聚单体可为包括2-12个碳原子的任何α-烯烃即任何1-烯烃,例 如,乙烯、丙烯、1-丁烯、和1-己烯。所述共聚物可为交替、周期、无规、和统计或者嵌段共聚 物。优选地,本发明中使用的聚乙烯为乙烯的均聚物或者乙烯与丁烯或己烯的共聚物。
[0021] 当按照标准测试ASTMD-1505的方法在23°C的温度下测量时,用于本发明中的聚 乙稀具有至少〇. 940g/cm3、优选至少0. 945g/cm3、更优选至少至少0. 950g/cm3、最优选至少 0. 951g/cm3的密度和至多0. 970g/cm3、优选至多0. 965g/cm3、更优选至多0. 960g/cm3、最优 选至多0.954g/cm3的密度。
[0022] 在一种实施方式中,所述聚乙烯具有0· 940-0. 970g/cm3、优选0· 945-0. 965g/cm3、 更优选 0. 950-0. 960g/cm3、最优选 0. 951-0. 954g/cm3的密度。
[0023] 优选地,用于本发明中的聚乙稀具有0· 5-50g/10min、优选l-10g/10min、更优选 1. 5-8g/10min、最优选2-4g/10min的根据ASTMD-1238在190°C下在2. 16kg负荷下测量的 熔体指数(MI2)。
[0024] 优选地,用于本发明中的聚乙烯具有至少3. 5、更优选至少4的分子量分布(MWD) 和至多15、优选至多6、更优选至多5. 5的MWD,所述分子量分布(MWD)为重均分子量Mw与 数均分子量Μη之比。
[0025] 在一种实施方式中,所述聚乙烯具有3. 5-15、优选4-6的MWD。
[0026] 所述聚乙烯可由使用本领域中已知的任何催化剂例如铬催化剂、齐格勒-纳塔催 化剂和茂金属催化剂制造。优选地,聚乙烯是使用茂金属催化剂形成的。用于乙烯聚合的 合适的茂金属催化剂包括,举例来说,亚乙基双(四氢茚基)二氯化锆、亚乙基双(四氢茚 基)二氟化锆、亚乙基双(茚基)二氯化锆、双(正丁基环戊二烯基)二氯化锆以及其混合 物。优选地,所述茂金属是亚乙基双(四氢茚基)二氯化锆或亚乙基双(四氢茚基)二氟 化锆,更优选地,所述茂金属是亚乙基双(四氢茚基)二氯化锆。
[0027] 所述聚乙烯可为单峰的或多峰的。优选地,所述聚乙烯为多峰的,更优选双峰的。
[0028] 所述聚乙烯可通过在一个反应器或者彼此串联的多个反应器中的气相、淤浆相或 溶液相工艺制造。优选地,所述聚乙烯是通过在若干个双环管反应器中、优选在两个双环管 反应器中的淤浆聚合工艺制造的。
[0029] 聚合温度为20-125°C、优选55-105°C、更优选60-KKTC和最优选65-98°C并且压 力为0.l-10MPa、优选l-6MPa、更优选2-4. 5MP,时间为10分钟-6小时、优选1-3小时、最优 选1-2. 5小时。
[0030] 本发明的聚乙烯树脂可包含添加剂、特别是适合于注射和压缩模塑的添加剂, 例如,举例来说,加工助剂、脱模剂、增滑剂、主(初始型,primary)和辅助(次级型, secondary)抗氧化剂、光稳定剂、抗UV剂、除酸剂、阻燃剂、填料、纳米复合物、润滑剂、抗 静电添加剂、成核/澄清剂、抗菌剂、增塑剂、着色剂/颜料/染料以及其混合物。添加剂 的具体实例包括润滑剂和脱模剂例如硬脂酸钙、硬脂酸锌,抗氧化剂例如Irgafos168?、 Irganox1010?、和Irganox1076?,增滑剂例如芥酸酰胺或者山箭酰胺,光稳定剂例如 tinuvin622?和tinuvin326 ?,和成核剂例如MillikenHPN20E?。可以有效地赋予期望 的性质的量包括这些添加剂。
[0031] 可用于本发明的注射-或压缩-模塑制品中的添加剂的综述可参见Plastics AdditivesHandbook,ed.H.Zweifel, 5thedition, 2001,HanserPublishers。
[0032] 聚