EP1546253B1

Polyethylene compositions for rotational molding

Abstract

Polyethylene blend compositions suitable for rotomolding, rotomolded articles, and processes for rotomolding articles are provided. The polyethylene compositions include a first polyethylene having a melt index of 0.4 to 3.0 g/10 min and a density of from 0.910 to 0.930 g/cm<SUP>3</SUP>; and a second polyethylene having a melt index of 10 to 30 g/10 min and a density of 0.945 to 0.975 g/cm<SUP>3</SUP>. The composition has a density of from 0.930 to 0.955 g/cm<SUP>3 </SUP>and a melt index of 1.5 to 12 g/10 min, and the first and second polyethylenes differ in density by from 0.030 to 0.048 g/cm<SUP>3</SUP>. These compositions exhibit improved physical properties, such as Environmental Stress Crack Resistance and Izod Impact Strength.

EP1546253B1, drawing sheet 1
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Expired 18 September 2023, 3 years ago.

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24 claims: 24 independent, 0 dependent

  1. 1
    A polyethylene composition comprising:(a) a first polyethylene having a melt index of 0.4 to 3.0 g/10 min and a density of from 0.910 to 0.930 g/cm3;and(b) a second polyethylene having a melt index of 10 to 30 g/10 min and a density of 0.945 to 0.975 g/cm3, wherein the composition has a density of from 0.930 to 0.955 g/cm3 and a melt index of 1.5 to 12 g/10 min, and wherein the first and second polyethylenes differ in density by from 0.030 to 0.048 g/cm3, the melt indices being determined by ASTM D-1238, condition 190 °C, 2.16 kg and all densities being determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition de polyéthylènes comprenant : (a) un premier polyéthylène ayant un indice de fluidité de 0,4 à 3,0 g/10 minutes et une masse volumique de 0,910 à 0,930 g/cm3 ;et(b) un second polyéthylène ayant un indice de fluidité de 10 à 30 g/10 minutes et une masse volumique de 0,945 à 0,975 g/cm3, la composition ayant une masse volumique de 0,930 à 0,955 g/cm3 et un indice de fluidité de 1,5 à 12 g/10 minutes, et les premier et second polyéthylènes différant par leur masse volumique d'une valeur de 0,030 à 0,048 g/cm3, les indices de fluidité étant déterminés suivant la norme ASTM D-1238, dans des conditions de 190°C et 2,16 kg, et toutes les masses volumiques étant déterminées suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Polyethylenzusammensetzung, die (a) ein erstes Polyethylen mit einem Schmelzindex von 0,4 bis 3,0 g/10 Min und einer Dichte von 0,910 bis 0,930 g/cm3 und(b) ein zweites Polyethylen mit einem Schmelzindex von 10 bis 30 g/10 Min und einer Dichte von 0,945 bis 0,975 g/cm3 enthält, wobei die Zusammensetzung eine Dichte von 0,930 bis 0,955 g/cm3 und einen Schmelzindex von 1,5 bis 12 g/10 Min hat, und wobei sich das erste und das zweite Polyethylen in der Dichte um 0,030 bis 0,048 g/cm3 unterscheiden, wobei die Schmelzindizes gemäß ASTM D-1238, Bedingung 190°C, 2,16 kg, bestimmt worden sind und alle Dichten gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C, bestimmt sind.
  2. 2
    Composition according to claim 1, wherein at least one of the first and second polyethylenes is a metallocene-catalyzed polyethylene. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle au moins un des premier et second polyéthylènes est un polyéthylène produit avec un catalyseur à base de métallocène. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der mindestens eines von dem ersten und dem zweiten Polyethylen ein Metallocen-katalysiertes Polyethylen ist.
  3. 3
    Composition according to claim 1, wherein the first and second polyethylenes are metallocene-catalyzed polyethylenes. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle les premier et second polyéthylènes sont des polyéthylènes produits au moyen d'un catalyseur à base de métallocène. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das erste und das zweite Polyethylen Metallocen-katalysierte Polyethylene sind.
  4. 4
    Composition according to claim 1, wherein each of the first and second polyethylenes has an Mw/Mn ratio of from 1.4 to 4.0 as determined by size exclusion chromatography (SEC) as described herein. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle chacun des premier et second polyéthylènes a un rapport Mw/Mn de 1,4 à 4,0 de la manière déterminée par chromatographie d'exclusion dimensionnelle (SEC), décrite dans le présent mémoire. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der jedes des ersten und des zweiten Polyethylens ein Mw/Mn-Verhältnis von 1,4 bis 4,0 hat, bestimmt durch Größenausschlusschromatögraphie (SEC) wie hier beschrieben.
  5. 5
    Composition according to claim 4, wherein the Mw/Mn ratio is from 1.8 to 3.5 as determined by size exclusion chromatography (SEC) as described herein. Composition suivant la revendication 4, dans laquelle le rapport de Mw/Mn est de 1,8 à 3,5, de la manière déterminée par chromatographie d'exclusion dimensionnelle (SEC), décrite dans le présent mémoire. Zusammensetzung nach Anspruch 4, bei der das Mw/Mn-Verhältnis von 1,8 bis 3,5 ist, bestimmt durch Größenausschlusschromatographie (SEC) wie hier beschrieben.
  6. 6
    Composition according to claim 1, wherein the first polyethylene has a density of from 0.911 to 0.926 g/cm3 determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le premier polyéthylène a une masse volumique de 0,911 à 0,926 g/cm3, déterminée suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das erste Polyethylen eine Dichte von 0,911 bis 0,926 g/cm3 hat, bestimmt gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C.
  7. 7
    Composition according to claim 1, wherein the second polyethylene has a density of from 0.950 to 0.970 g/cm3 determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le second polyéthylène a une masse volumique de 0,950 à 0,970 g/cm3, déterminée suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das zweite Polyethylen eine Dichte von 0,950 bis 0,970 g/cm3 hat, bestimmt gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C.
  8. 8
    Composition according to claim 1, wherein the second polyethylene has a density of from 0.955 to 0.965 g/cm3 determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le second polyéthylène a une masse volumique de 0,955 à 0,965 g/cm3, déterminée suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das zweite Polyethylen eine Dichte von 0,955 bis 0,965 g/cm3 hat, bestimmt gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C.
  9. 9
    Composition according to claim 1, wherein the composition has a density of from 0.932 to 0.950 g/cm3 determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant une masse volumique de 0,932 à 0,950 g/cm3, déterminée suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung eine Dichte von 0,932 bis 0,950 g/cm3 hat, bestimmt gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C.
  10. 10
    Composition according to claim 1, wherein the composition has a density of from 0.935 to 0.945 g/cm3 determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant une masse volumique de 0,935 à 0,945 g/cm3, déterminée suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung eine Dichte von 0,935 bis 0,945 g/cm3 hat, bestimmt gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C.
  11. 11
    Composition according to claim 1, wherein the first and second polyethylenes differ in density by from 0.032 to 0.045 g/cm3 determined by ASTM D1505-68 and ASTM D1928, procedure C. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle les premier et second polyéthylènes diffèrent par leur masse volumique d'une valeur de 0,032 à 0,045 g/cm3, de la manière déterminée suivant les normes ASTM D1505-68 et ASTM D1928, mode opératoire C. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der sich das erste und das zweite Polyethylen in der Dichte um 0,032 bis 0,045 g/cm3 unterscheiden, bestimmt gemäß ASTM D1505-68 und ASTM D1928, Verfahren C.
  12. 12
    Composition according to claim 1, wherein the composition has a melt index I2.16 of from 2 to 10 g/10 min as determined by ASTM D-1238, condition 190 °C, 2.16 kg. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant un indice de fluidité I2,16 de 2 à 10 g/ 10 minutes de la manière déterminée suivant la norme ASTM D-1238, dans des conditions de 190°C et 2,16 kg. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung einen Schmelzindex I2,16 von 2 bis 10 g/10 Min hat, bestimmt gemäß ASTM D-1238, Bedingung 190°C, 2,16 kg.
  13. 13
    Composition according to claim 1, wherein the blend comprises 80% to 20% by weight of the first polyethylene and 20% to 80% by weight of the second polyethylene, based on the total weight of the first and second polyethylenes. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le mélange comprend 80 % à 20 % en poids du premier polyéthylène et 20 % à 80 % en poids du second polyéthylène, sur la base du poids total des premier et second polyéthylènes. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Gemisch 80 bis 20 Gew.-% des ersten Polyethylens und 20 bis 80 Gew.-% des zweiten Polyethylens enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten und des zweiten Polyethylens.
  14. 14
    Composition according to claim 1, wherein the blend comprises 65% to 35% by weight of the first polyethylene and 35% to 65% by weight of the second polyethylene, based on the total weight of the first and second polyethylenes. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le mélange comprend 65 % à 35 % en poids du premier polyéthylène et 35 % à 65 % en poids du second polyéthylène, sur la base du poids total des premier et second polyéthylènes. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Gemisch 65 bis 35 Gew.-% des ersten Polyethylens und 35 bis 65 Gew.-% des zweiten Polyethylens enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten und des zweiten Polyethylens.
  15. 15
    Composition according to claim 1, wherein the blend comprises 55% to 45% by weight of the first polyethylene and 45% to 55% by weight of the second polyethylene, based on the total weight of the first and second polyethylenes. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le mélange comprend 55 % à 45 % en poids du premier polyéthylène et 45 % à 55 % en poids du second polyéthylène, sur la base du poids total des premier et second polyéthylènes. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Gemisch 55 bis 45 Gew.-% des ersten Polyethylens und 45 bis 55 Gew.-% des zweiten Polyethylens enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten und des zweiten Polyethylens.
  16. 16
    Composition according to claim 1, wherein the composition has an ESCR value of at least 250 hr as determined by ASTM D 1693 condition B, 10% IGEPAL™ F50 values. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant une valeur d'ESCR d'au moins 250 h de la manière déterminée suivant la norme ASTM D 1693, condition B, pour des valeurs à 10 % d'IGEPAL™ F50. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung einen ESCR-Wert von mindestens 250 h hat, bestimmt gemäß ASTM D 1693, Bedingung B, 10 % IGEPAL™ F50-Werte.
  17. 17
    Composition according to claim 1, wherein the composition has an ESCR value of at least 500 hr as determined by ASTM D 1693 condition B, 10% IGEPAL™ F50 values. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant une valeur d'ESCR d'au moins 500 h de la manière déterminée suivant la norme ASTM D 1693, condition B, pour des valeurs à 10 % d'IGEPAL™ F50. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung einen ESCR-Wert von mindestens 500 h hat, bestimmt gemäß ASTM D 1693, Bedingung B, 10 % IGEPAL™ F50-Werte.
  18. 18
    Composition according to claim 1, wherein the composition has an ESCR value of at least 750 hr as determined by ASTM D 1693 condition B, 10% IGEPAL™ F50 values. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant une valeur d'ESCR d'au moins 750 h de la manière déterminée suivant la norme ASTM D 1693, condition B, pour des valeurs à 10 % d'IGEPAL™ F50. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung einen ESCR-Wert von mindestens 750 h hat, bestimmt gemäß ASTM D 1693, Bedingung B, 10 % IGEPAL™ F50-Werte.
  19. 19
    Composition according to claim 1, wherein the composition has an ESCR value of at least 1000 hr as determined by ASTM D 1693 condition B, 10% IGEPAL™ F50 values. Composition suivant la revendication 1, la composition ayant une valeur d'ESCR d'au moins 1000 h de la manière déterminée suivant la norme ASTM D 1693, condition B, pour des valeurs à 10 % d'IGEPAL™ F50. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung einen ESCR-Wert von mindestens 1000 h hat, bestimmt gemäß ASTM D 1693, Bedingung B, 10 % IGEPAL™ F50-Werte.
  20. 20
    Composition according to claim 1, wherein the composition has an Izod impact strength of at least 120 kJ/m, for a 3.17 mm sample at -40 °C as determined by ASTM D-256, Method A. Composition suivant la revendication 1, 1a composition ayant une résistance aux chocs Izod d'au moins 120 kJ/m pour un échantillon de 3,17 mm à -40°C de la manière déterminée suivant la norme ASTM D-256, méthode A. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung eine IZOD-Schlagfestigkeit von mindestens 120 kJ/m bei einer 3,17 mm Probe bei -40°C hat, bestimmt gemäß ASTM D-256, Verfahren A.
  21. 21
    Composition according to claim 1, wherein the blend consists essentially of the first and second polyethylenes. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le mélange consiste essentiellement en les premier et second polyéthylènes. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Gemisch im Wesentlichen aus dem ersten und dem zweiten Polyethylen besteht.
  22. 22
    Composition according to claim 1, wherein at least one of the first and second polyethylenes comprises a blend of two or more polyethylene resins. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle au moins un des premier et second polyéthylènes comprend un mélange de deux ou plus de deux résines de polyéthylène. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der mindestens eines von dem ersten und zweiten Polyethylen ein Gemisch aus zwei oder mehr Polyethylenharzen enthält.
  23. 23
    A rotomolded article comprising a polyethylene composition according to any of the preceding claims. Article rotomoulé comprenant une composition de polyéthylènes suivant l'une quelconque des revendications précédentes. Rotationsgeformter Gegenstand, der eine Polyethylenzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
  24. 24
    A process for forming a rotomolded article, the process comprising:(a) providing a polyethylene composition according to Claim 1(b) rotomolding the polyethylene composition to form a rotomolded article. Procédé pour la formation d'un article rotomoulé, procédé comprenant les étapes consistant : (a) à fournir une composition de polyéthylènes suivant la revendication 1,(b) à rotomouler la composition de polyéthylènes pour former un article rotomoulé. Verfahren zur Bildung eines rotationsgeformten Gegenstands, bei dem (a) eine Polyethylenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt wird,(b) die Polyethylenzusammensetzung rotationsgeformt wird, um einen rotationsgeformten Gegenstand zu bilden.
Independent claims24